技術標籤：C/C++/C++11unix timestamp

之前在https://blog.csdn.net/fengbingchun/article/details/107023645 中介紹過gmtime和localtime的區別，這裡介紹下日期與Unix時間戳之間轉換的實現，其中也會用到這兩個函式。

Unix時間戳(Unix timestamp)：是一種時間表示方式，定義為從格林威治時間(Greenwich Mean Time, GMT)1970年01月01日00時00分00秒起至現在的總秒數。如果作業系統使用32位二進位制數字表示時間，則此類系統的Unix時間戳最多可以使用到格林威治時間2038年01月19日03時14分07秒(二進位制: 01111111 11111111 11111111 11111111)。

時區：地球上的區域使用同一個時間定義。由於世界各國家與地區經度不同，地方時也有所不同，因此會劃分為不同的時區。正式的時區劃分包括24個時區，每一時區由一個英文字母表示。每差一個時區，區時相差一個小時，相差多少個時區，就相差多少個小時。為了照顧到各地區的使用方便，又使其它地方的人容易將本地的時間換算到別的地方時間上去。有關國際會議決定將地球表面按經線從東到西，劃成一個個區域，並且規定相鄰區域的時間相差1小時。在同一區域內的東端和西端的人看到太陽升起的時間最多相差不過1小時。當人們跨過一個區域，就將自己的時鐘校正1小時(向西減1小時，向東加1小時)，跨過幾個區域就加或減幾小時。例如，中國東8區的時間總比泰國東7區的時間早1小時，而比日本東9區的時間晚1小時。因此，出國旅行的人，必須隨時調整自己的手錶，才能和當地時間相一致。凡向西走，每過一個時區，就要把表撥慢1小時(比如2點撥到1點)；凡向東走，每過一個時區，就要把表撥快1小時(比如1點撥到2點)。並且規定英國(格林尼治天文臺舊址)為本初子午線，即零度經線。

本地時間(locale time)：可由localtime函式獲得，在中國為UTC+08:00，或稱北京時間或東八時區。

協調世界時(Coordinated Universal Time, UTC)：或世界標準時間，UTC的表示方式為：年、月、日、時、分、秒，均用數字表示。可以認為格林威治時間就是協調世界時(GMT=UTC)，格林威治時間和UTC時間均有秒數來計算。

C語言中一些常用的函式：

(1).time_t：時間型別，基礎算術型別的別名，能夠表示時間，通常是一個大整數值，該整數值表示自UTC時間1970年1月1日00:00:00時起經過的秒數(即Unix時間戳)。

(2).struct tm：時間結構體，包含日曆日期和時間的結構體，該結構體包含int型別的9個成員。

(3).time：獲取當前時間，返回time_t，如果引數不是空指標，還將此值設定為引數指向的物件。返回的值通常代表自1970年1月1日00:00:00時起經過的秒數(即本地時間的Unix時間戳)。

(4).ctime：將time_t轉換為字串，返回char*。此函式等價於asctime(localtime(time_t))。

(5).asctime：將tm結構體轉換為字串，返回char*。

(6).strftime：將tm結構體轉換為字串，返回size_t。

(7).localtime：將time_t轉換為本地時間，返回tm結構體。

(8).gmtime：將time_t轉換為UTC時間，返回tm結構體。

(9).difftime：計算兩個time_t之間的時間差(以秒為單位)，返回double。

(10).mktime：將tm結構體轉換為time_t，返回型別為time_t，本地時間，如無法表示日曆時間，則返回值為-1。

以上函式用法的測試程式碼段如下：

void test_time()
{
	time_t rawtime = time(nullptr); //time_t rawtime; time(&rawtime);

	struct tm* timeinfo = localtime(&rawtime);
	fprintf(stdout, "The current local date/time is: %s", asctime(timeinfo));

	timeinfo = gmtime(&rawtime);
	fprintf(stdout, "The current utc date/time is: %s", asctime(timeinfo));

	fprintf(stdout, "The current local date/time is: %s", ctime(&rawtime));

	timeinfo = localtime(&rawtime);
	timeinfo->tm_hour = timeinfo->tm_min = timeinfo->tm_sec = timeinfo->tm_mon = 0; timeinfo->tm_mday = 1;
	fprintf(stdout, "%.f seconds since new year in the current timezone\n", difftime(rawtime, mktime(timeinfo)));

	timeinfo = localtime(&rawtime);
	char buffer[64];
	strftime(buffer, 64, "Now it's %I:%M%p", timeinfo);
	fprintf(stdout, "buffer: %s\n", buffer);
}

執行結果如下：

下面測試程式碼段是本地時間的日期與時間戳之間的轉換：可通過localtime和mktime函式實現

void test_date_to_timestamp_local()
{
	// timestamp --> date
	time_t timestamp = time(nullptr);
	struct tm* timeinfo = localtime(&timestamp);
	int year = timeinfo->tm_year + 1900; // years since 1900
	int month = timeinfo->tm_mon + 1; // monthes since January - [0, 11]
	int day = timeinfo->tm_mday;
	int date = year * 10000 + month * 100 + day;
	int hour = timeinfo->tm_hour;
	int minute = timeinfo->tm_min;
	int second = timeinfo->tm_sec;
	fprintf(stdout, "timestamp: %ld, date: %d %.2d:%.2d:%.2d\n", timestamp, date, hour, minute, second);

	// date --> timestamp
	int date2 = 20211122;
	struct tm timeinfo2;
	memset(&timeinfo2, 0, sizeof(struct tm));
	timeinfo2.tm_year = date2 / 10000 - 1900;
	timeinfo2.tm_mon = date2 % 10000 / 100 - 1;
	timeinfo2.tm_mday = date2 % 100;
	time_t timestamp2 = mktime(&timeinfo2);
	fprintf(stdout, "date2: %d, timestamp2: %ld\n", date2, timestamp2);
}

執行結果如下：

下面測試程式碼段是UTC的日期與時間戳之間的轉換：Linux下通過gmtime和timegm函式，Windows下通過gmtime和_mkgmtime函式。

#ifdef _MSC_VER
#define timegm _mkgmtime
#endif

void test_date_to_timestamp_utc()
{
	// timestamp --> date
	time_t timestamp = 86470; // 1day = 24 * 60 * 60 = 86400
	struct tm* timeinfo = gmtime(&timestamp);
	int year = timeinfo->tm_year + 1900; // years since 1900
	int month = timeinfo->tm_mon + 1; // monthes since January - [0, 11]
	int day = timeinfo->tm_mday;
	int date = year * 10000 + month * 100 + day;
	int hour = timeinfo->tm_hour;
	int minute = timeinfo->tm_min;
	int second = timeinfo->tm_sec;
	fprintf(stdout, "timestamp: %ld, date: %d %.2d:%.2d:%.2d\n", timestamp, date, hour, minute, second);

	// date --> timestamp
	int date2 = 19700102;
	struct tm timeinfo2;
	memset(&timeinfo2, 0, sizeof(struct tm));
	timeinfo2.tm_year = date2 / 10000 - 1900;
	timeinfo2.tm_mon = date2 % 10000 / 100 - 1;
	timeinfo2.tm_mday = date2 % 100;
	time_t timestamp2 = timegm(&timeinfo2);
	fprintf(stdout, "date2: %d, timestamp2: %ld\n", date2, timestamp2);
}

執行結果如下：

GitHub：https://github.com/fengbingchun/Messy_Test