这是一个有点棘手的问题,因为:
没有明确说明输入是什么。但是从我要假设的示例代码中std::chrono::system_clock::time_point
。
重要的是要认识到中欧时区 (CET)被定义为具有固定 UTC 偏移量 1h 的时区。有些地理区域全年都遵循这个时区规则,有些则没有。没有人一直遵循它。无论如何,这部分问题允许我们硬编码所涉及的 UTC 偏移量:1h。无需进行夏令时调整。
在 C++14 中,有两种方法可以在不涉及受版权保护(甚至开源)的第 3 方软件的情况下执行此操作:
使用 C API。
自己滚。
1 的问题在于它容易出错。它不直接处理毫秒精度。它不直接处理特定时区,例如 CET。C API 只知道 UTC 和计算机本地设置的时区。但这些问题是可以克服的。
2 的问题在于它涉及从 a 中提取年、月和日字段的非直观算术std::chrono::system_clock::time_point
。
尽管 2 存在问题,但这是我更喜欢的解决方案,我将在下面介绍。我还将展示 C++20 如何使这变得更容易。
在所有解决方案中,我将通过实现这种形式的函数来形式化输入和输出:
std::string format_CET(std::chrono::system_clock::time_point tp);
自己动手 (C++14)
有六个离散的步骤。它将需要这些标头而不需要其他标头:
#include <chrono>
#include <string>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <limits>
#include <sstream>
A. 将输入移动 +1 小时 UTC 偏移量。
// shift time_point to CET
tp += 1h;
函数本地 using 指令可以方便地将 UDL带入范围,以及此函数h
中需要的所有其他内容:<chrono>
using namespace std::chrono;
B. 获得 的两种变体time_point tp
:一种具有毫秒精度,另一种具有天精度:
// Get time_points with both millisecond and day precision
auto tp_ms = time_point_cast<milliseconds>(tp);
auto tp_d = time_point_cast<days>(tp_ms);
重要的是要了解这两个强制转换趋向于零,并且对于负时间点会给出不正确的结果。 system_clock
在 1970-01-01 00:00:00 UTC 的纪元之前给出负时间点。C++17 引入floor<millliseconds>(tp)
了修复这个问题的方法。
日精度time_point
将用于提取年、月和日字段,毫秒精度time_point
将用于提取小时、分钟、秒和毫秒字段。上面使用的duration days
直到 C++20 才会添加,但你可以这样做:
using days = std::chrono::duration<int, std::ratio<86400>>;
C. 要从中获取年、月和日字段,tp_d
可以方便地使用其中一种公共域算法进行日历运算。这不是第 3 方库。它是用于编写您自己的日历库的算法(这就是我正在解释的内容)。我已经定制了civil_from_days
算法以完全解决以下需求format_CET
:
// Get {y, m, d} from tp_d
auto z = tp_d.time_since_epoch().count();
static_assert(std::numeric_limits<unsigned>::digits >= 18,
"This algorithm has not been ported to a 16 bit unsigned integer");
static_assert(std::numeric_limits<int>::digits >= 20,
"This algorithm has not been ported to a 16 bit signed integer");
z += 719468;
const int era = (z >= 0 ? z : z - 146096) / 146097;
const unsigned doe = static_cast<unsigned>(z - era * 146097); // [0, 146096]
const unsigned yoe = (doe - doe/1460 + doe/36524 - doe/146096) / 365; // [0, 399]
int y = static_cast<int>(yoe) + era * 400;
const unsigned doy = doe - (365*yoe + yoe/4 - yoe/100); // [0, 365]
const unsigned mp = (5*doy + 2)/153; // [0, 11]
const unsigned d = doy - (153*mp+2)/5 + 1; // [1, 31]
const unsigned m = mp + (mp < 10 ? 3 : -9); // [1, 12]
y += (m <= 2);
对于那些想知道它是如何工作的人,在上面链接的站点上有一个非常详细的算法推导。
此时,积分变量{y, m, d}
包含年、月、日三元组。
D. 获取自当地午夜以来的持续时间。这将用于提取一天中的本地时间:
// Get milliseconds since the local midnight
auto ms = tp_ms - tp_d;
E. 获取小时、分钟、秒和毫秒字段:
// Get {h, M, s, ms} from milliseconds since midnight
auto h = duration_cast<hours>(ms);
ms -= h;
auto M = duration_cast<minutes>(ms);
ms -= M;
auto s = duration_cast<seconds>(ms);
ms -= s;
此时,chrono::duration
变量{h, M, s, ms}
保持所需的值。
F. 现在我们准备好格式化:
// Format {y, m, d, h, M, s, ms} as yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'.'SSS+0100
std::ostringstream os;
os.fill('0');
os << std::setw(4) << y << '-' << std::setw(2) << m << '-' << std::setw(2)
<< d << 'T' << std::setw(2) << h.count() << ':'
<< std::setw(2) << M.count() << ':' << std::setw(2) << s.count()
<< '.' << std::setw(3) << ms.count() << "+0100";
return os.str();
使用操纵器的组合setw
设置每个字段的宽度,填充字符为0
,可以得到所需的前导零。
C++20 解决方案
这在 C++20 规范中要容易得多:
std::string
format_CET(std::chrono::system_clock::time_point tp)
{
using namespace std::chrono;
static auto const CET = locate_zone("Etc/GMT-1");
return std::format("{:%FT%T%z}", zoned_time{CET, floor<milliseconds>(tp)});
}
"Etc/GMT-1" 是中欧时区 (CET)的 IANA 等效项。它time_zone const*
位于并存储在变量 中CET
。被time_point tp
截断到毫秒精度,并与time_zone
使用 a配对zoned_time
。然后zoned_time
使用显示的格式字符串对其进行格式化(精确到毫秒)。
有一个 C++20 规范的开源(MIT 许可)预览,这里有非常小的语法差异。
#include "date/tz.h"
std::string
format_CET(std::chrono::system_clock::time_point tp)
{
using namespace date;
using namespace std::chrono;
static auto const CET = locate_zone("Etc/GMT-1");
return format("%FT%T%z", zoned_time<milliseconds>{CET, floor<milliseconds>(tp)});
}
Windows 需要一些安装。
此预览版适用于 C++14。在 C++17 及更高版本zoned_time<milliseconds>
中,可以简化为zoned_time
.
自定义时区支持
还有一种使用预览库的方法,无需安装。它变成了一个只有头文件的库。这是通过创建一个仅模拟 CET 的自定义时区来完成的,然后将其安装在zoned_time
. 以下是自定义时区的样子:
#include "date/tz.h"
class CET
{
public:
template <class Duration>
auto
to_local(date::sys_time<Duration> tp) const
{
using namespace date;
using namespace std::chrono;
return local_time<Duration>{(tp + 1h).time_since_epoch()};
}
template <class Duration>
auto
to_sys(date::local_time<Duration> tp) const
{
using namespace date;
using namespace std::chrono;
return sys_time<Duration>{(tp - 1h).time_since_epoch()};
}
template <class Duration>
date::sys_info
get_info(date::sys_time<Duration>) const
{
using namespace date;
using namespace std::chrono;
return {ceil<seconds>(sys_time<milliseconds>::min()),
floor<seconds>(sys_time<milliseconds>::max()),
1h, 0min, "CET"};
}
const CET* operator->() const {return this;}
};
CET
现在满足了足够的时区要求,可以zoned_time
像以前一样在其中使用和格式化。在 C++14 中,由于必须显式指定zoned_time
模板参数,因此语法很复杂:
std::string
format_CET(std::chrono::system_clock::time_point tp)
{
using namespace date;
using namespace std::chrono;
using ZT = zoned_time<milliseconds, CET>;
return format("%FT%T%z", ZT{CET{}, floor<milliseconds>(tp)});
}
此选项也在 C++20 规范中,其优点是时区缩写(在您的问题中未使用)将正确报告“CET”而不是“+01”。
有关自定义时区的更多文档可在此处找到。
使用这些解决方案中的任何一个,现在都可以像这样执行该功能:
#include <iostream>
int
main()
{
std::cout << format_CET(std::chrono::system_clock::now()) << '\n';
}
典型的输出如下所示:
2019-10-29T16:37:51.217+0100