日期与unix时间戳之间的转换C++实现

之前在https://blog.csdn.net/fengbingchun/article/details/107023645 中介绍过gmtime和localtime的区别，这里介绍下日期与Unix时间戳之间转换的实现，其中也会用到这两个函数。

Unix时间戳(Unix timestamp)：是一种时间表示方式，定义为从格林威治时间(Greenwich Mean Time, GMT)1970年01月01日00时00分00秒起至现在的总秒数。如果操作系统使用32位二进制数字表示时间，则此类系统的Unix时间戳最多可以使用到格林威治时间2038年01月19日03时14分07秒(二进制: 01111111 11111111 11111111 11111111)。

时区：地球上的区域使用同一个时间定义。由于世界各国家与地区经度不同，地方时也有所不同，因此会划分为不同的时区。正式的时区划分包括24个时区，每一时区由一个英文字母表示。每差一个时区，区时相差一个小时，相差多少个时区，就相差多少个小时。为了照顾到各地区的使用方便，又使其它地方的人容易将本地的时间换算到别的地方时间上去。有关国际会议决定将地球表面按经线从东到西，划成一个个区域，并且规定相邻区域的时间相差1小时。在同一区域内的东端和西端的人看到太阳升起的时间最多相差不过1小时。当人们跨过一个区域，就将自己的时钟校正1小时(向西减1小时，向东加1小时)，跨过几个区域就加或减几小时。例如，中国东8区的时间总比泰国东7区的时间早1小时，而比日本东9区的时间晚1小时。因此，出国旅行的人，必须随时调整自己的手表，才能和当地时间相一致。凡向西走，每过一个时区，就要把表拨慢1小时(比如2点拨到1点)；凡向东走，每过一个时区，就要把表拨快1小时(比如1点拨到2点)。并且规定英国(格林尼治天文台旧址)为本初子午线，即零度经线。

本地时间(locale time)：可由localtime函数获得，在中国为UTC+08:00，或称北京时间或东八时区。

协调世界时(Coordinated Universal Time, UTC)：或世界标准时间，UTC的表示方式为：年、月、日、时、分、秒，均用数字表示。可以认为格林威治时间就是协调世界时(GMT=UTC)，格林威治时间和UTC时间均有秒数来计算。

C语言中一些常用的函数：

(1).time_t：时间类型，基础算术类型的别名，能够表示时间，通常是一个大整数值，该整数值表示自UTC时间1970年1月1日00:00:00时起经过的秒数(即Unix时间戳)。

(2).struct tm：时间结构体，包含日历日期和时间的结构体，该结构体包含int类型的9个成员。

(3).time：获取当前时间，返回time_t，如果参数不是空指针，还将此值设置为参数指向的对象。返回的值通常代表自1970年1月1日00:00:00时起经过的秒数(即本地时间的Unix时间戳)。

(4).ctime：将time_t转换为字符串，返回char*。此函数等价于asctime(localtime(time_t))。

(5).asctime：将tm结构体转换为字符串，返回char*。

(6).strftime：将tm结构体转换为字符串，返回size_t。

(7).localtime：将time_t转换为本地时间，返回tm结构体。

(8).gmtime：将time_t转换为UTC时间，返回tm结构体。

(9).difftime：计算两个time_t之间的时间差(以秒为单位)，返回double。

(10).mktime：将tm结构体转换为time_t，返回类型为time_t，本地时间，如无法表示日历时间，则返回值为-1。

以上函数用法的测试代码段如下：

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);
}

执行结果如下：

下面测试代码段是本地时间的日期与时间戳之间的转换：可通过localtime和mktime函数实现

void test_date_to_timestamp_local()
{// timestamp --> datetime_t timestamp = time(nullptr);struct tm* timeinfo = localtime(&timestamp);int year = timeinfo->tm_year + 1900; // years since 1900int 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 --> timestampint 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);
}

执行结果如下：

下面测试代码段是UTC的日期与时间戳之间的转换：Linux下通过gmtime和timegm函数，Windows下通过gmtime和_mkgmtime函数。

#ifdef _MSC_VER
#define timegm _mkgmtime
#endifvoid test_date_to_timestamp_utc()
{// timestamp --> datetime_t timestamp = 86470; // 1day = 24 * 60 * 60 = 86400struct tm* timeinfo = gmtime(&timestamp);int year = timeinfo->tm_year + 1900; // years since 1900int 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 --> timestampint 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);
}

执行结果如下：

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

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