c/c++ - 通过套接字发送 time_t 的最安全方法答案

【问题标题】：c/c++ - safest way to send time_t over socketc/c++ - 通过套接字发送 time_t 的最安全方法
【发布时间】：2012-12-19 16:54:25
【问题描述】：

我已经建立了一个 C++ 服务器/客户端环境，并试图将 time_t 值从服务器发送到客户端（在任何服务器中都是有用的东西）。但我遇到了一个头疼的问题：time_t 似乎没有任何尺寸规格。我想知道通过网络发送 time_t 的最安全（更便携）的方式是什么。

这是一个小例子：

time_t T = time(NULL);
unsigned char * P = (unsigned char *)&T;
// ... Convert it to network byte order, etc.

// Here, 's' would be the socket, and 'S'
// the size of the data that is going to
// be sent
send(s, P, S, 0);

我有两个问题：

time_t 大小不固定
time_t 可以是有符号或无符号整数数据类型的 typedef

如何处理这两个问题，以便可以在（几乎）任何架构之间安全地发送它？

提前致谢。

编辑：看到相同的三个答案后，我发现在这里回复更好。很抱歉我之前没有澄清这一点。我更喜欢以“纯”字节发送它，尽管将它作为字符串发送不是问题。据我了解，我需要（再次）记住主机系统中 time_t 数据类型的签名和大小，不是吗？（谢谢和抱歉）

【问题讨论】：

以统一格式发送数据的大小（uint32_t，有人吗？），同时发送一个关于其签名的布尔值。
@H2CO3 如果time_t在服务端是8字节，在客户端是4字节呢？
将值作为字符串发送会导致问题吗？
提示：您可以查看 PTPv2（Precision Timing Protocol）实现 here 或 here 它是用于网络节点（例如服务器和客户端，...）之间精确时间同步的标准我想你可能会在那里找到最实用的答案！

标签： c++ c time network-programming

【解决方案1】：

首先，我认为您需要决定是否要处理 C 标准使 time_t 的含义过于模糊的问题（它不一定以秒表示，甚至没有任何有意义的数字属性，例如顺序/比较）。这与每个现有和历史实现的行为相反，time_t 以秒为单位。 C 和 POSIX 都允许 time_t 为浮点类型；据我所知，没有实现使用它，并且在 POSIX 上这将是相当有害的，因为 time_t 的 value 必须是一个整数，就像它在 struct timespec 中使用的方式一样.

如果你决定你很高兴假设time_t 总是自纪元以来的整数秒，即值对于系统之间的交换是有意义的，那么它只是格式化它们的问题.最安全的做法是简单地转换为一个整数类型，该类型足够大以存储任何有意义的值，并且在所有系统上都是相同的大小：那就是int64_t。然后使用不受字节序差异影响的任何正常方式对int64_t 进行序列化。

另一方面，如果您想“绝对”便携，您应该为“时代”计算自己的time_t 值（标准值或您自己选择的时代），然后使用difftime 来转换为表示“自纪元以来的秒数”的双精度数，并将double 格式化为snprintf(buf, sizeof buf, "%.0f", diff)。请注意，在便携式 C 中计算纪元的time_t 值实际上非常困难，因为大多数标准函数都在本地时间工作，而您需要通用时间。您可以使用 gmtime、mktime 和 localtime 函数来解决这个问题，但这并不简单......

【讨论】：

这是我想写的答案的一个更好的版本。感谢您的光临。 +1
谢谢。我还添加了一段关于“完全可移植”的方法。
POSIX 定义了纪元。见pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/basedefs/…
@R.. 是的，因为 2008 Posix 需要整数类型，我相信。但是您说“没有实现”，而不是“没有 Posix 实现”，而 370 在我使用时肯定会使用 [d] 加倍。不知道还有没有人用；我当然不会。
使用 32 位整数会非常愚蠢；与 1970 年代和 80 年代使用 2 位字符串的愚蠢程度大致相同。这是 2012 年。你有 64 位整数，它们对于宇宙的生命周期来说足够大。使用它们。

【解决方案2】：

您可以发送由strftime 与gmtime 组合生成的文本表示。该表示会比二进制表示稍大，但不会很大。例如，格式字符串 "%Y%j%H%M%S" 会生成一个 13 字节的时间表示（不包括 NUL 字符）。

编辑：忘记我之前使用ctime 的建议；它使用localtime，因此仅在客户端和服务器位于同一时区时才有效。显然，asctime 是不安全的，所以使用strftime。

【讨论】：

asctime 已弃用，其指定方式会导致在遥远的过去或未来数年发生危险的缓冲区溢出。
@R..：很高兴知道。将我的建议更改为专门使用 strftime。这也提供了对字符串大小的控制，所以无论如何它会更好。

【解决方案3】：

您可以使用固定位数的文本形式发送它。这样您就不必担心符号、大小不兼容，甚至字节顺序。

【讨论】：

【解决方案4】：

更新：似乎有一个库可以提供您正在寻找的内容，请查看Apache Portable Runtime，特别是this page on time routines。除此之外，如果所有系统都符合 POSIX.1-2001，我想说我的回答仍然提供了一种手动实现的方法。

我现在遇到了类似的问题，我认为最好有一些关于如何解决这个问题的说明。请注意，这里的解决方案应该与 POSIX.1-2001 兼容（在 Ubuntu 14.04 上，man tzset 和 man localtime 提供了此类信息，我还没有使用其他来源，真的）。

使用localtime 将从您对time 的调用中获得的数据转换为struct tm（参见time.h）：

struct tm {
           int tm_sec;         /* seconds */
           int tm_min;         /* minutes */
           int tm_hour;        /* hours */
           int tm_mday;        /* day of the month */
           int tm_mon;         /* month */
           int tm_year;        /* year */
           int tm_wday;        /* day of the week */
           int tm_yday;        /* day in the year */
           int tm_isdst;       /* daylight saving time */
};

注意localtime 会将声明的变量设置为（再次参见time.h）

extern long timezone; //seconds West of UTC

由于现在所有类型都是已知的，因此您可以编写自己的转换工具来使该数据在网络上具有可移植性。需要考虑的事项：

（最好在您的软件初始化中），您必须确定您的int 和long 有多少字节（当然使用sizeof）
基于该信息，您可以对struct tm 的每个整数字段进行主机到网络转换（使用htonl 或htons - 对于64 位类型，您必须自己编写）和将该信息发送给客户端（以您喜欢的任何方式）。
如果您有时区差异，您还需要转换/发送时区信息，即存储在变量timezone（见上文）。
客户将不得不
1. 将接收到的数据转换成客户端字节序
2. 写入struct tm（如果涉及时区，将接收到的时区数据写入long）
3. 如果涉及时区，将接收到的时区数据写入long 并计算时区差异（计算接收到的timezone 数据与本地调用tzset 得到的差异） ...)，然后调整在步骤 2 中创建的 struct tm 变量。
4. 已获得调整为客户端本地时区的struct tm，使用mktime 将数据转换回time_t
5. 考虑时区差异，如果有的话。

【讨论】：