UTC 时间戳比较

Question

我正在开发一个客户端-服务器自定义应用程序（将在 linux 上运行），我发送的其中一个帧包含一个时间戳（即发送帧的时间）。

为了使我的应用程序可靠，我使用gmtime 在客户端生成时间。我在比利时，所以现在客户端 VM 的时间比 UTC 时间晚 2 小时（因为夏季时间）。

在服务器端，我首先将收到的字符串转换为time_t 类型。我这样做是为了使用difftime 函数来查看时间戳是否太旧。 然后，我再次使用gmtime 生成时间戳（以UTC 时间表示），并将其转换为time_t。

然后我比较两个time_t 来查看时间差。

我在服务器端的时间转换有问题。 我使用和客户端一样的代码，但是输出的gmtime不一样...

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客户端：函数生成时间戳，并将其导出为字符串（time_str）：

    std::string getTime()
    {
    time_t rawtime;
    struct tm * timeinfo;
    char buffer[80];

    time (&rawtime);              // Get time of the system
    timeinfo = gmtime(&rawtime);  // Convert it to UTC time

    strftime(buffer,80,"%d-%m-%Y %H:%M:%S",timeinfo);
    std::string time_str(buffer); // Cast it into a string
    cout<<"Time Stamp now (client) : "<<time_str<<endl;

    return time_str;
    }

它会产生这个（在当地时间 9 点 33 分）：

现在时间戳：06-04-2016 07:33:30

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服务器端： 获取时间戳、生成 newx 时间戳并进行比较的功能：

bool checkTimeStamp(std::string TimsStamp_str, double delay)
{
    cout<<"TimeStamp recieved: "<<TimsStamp_str<<endl;
    /* Construct tm from string */
    struct tm TimeStampRecu;
    strptime(TimsStamp_str.c_str(), "%d-%m-%Y %I:%M:%S", &TimeStampRecu);
    time_t t_old = mktime(&TimeStampRecu);

    /* Generate New TimeStamp */
    time_t rawtime;
    struct tm * timeinfo;
    time (&rawtime);  // Get time of the system
    timeinfo = gmtime(&rawtime);  // convert it to UTC time_t
    time_t t2 = mktime(timeinfo);  // Re-Cast it to timt_t struct
    /* Convert it into string (for output) */
        char buffer[80];
        strftime(buffer,80,"%d-%m-%Y %H:%M:%S",timeinfo);
        std::string time_str(buffer); // Cast it into a string
        cout<<"Time Stamp now (server) : "<<time_str<<endl;

    /* Comparison */
    double diffSecs = difftime(t2, t_old);
    cout<<diffSecs<<endl;
    bool isTimeStampOK;
    if (diffSecs < delay)
        isTimeStampOK = true;
    else
        isTimeStampOK = false;

return isTimeStampOK;
}

它产生了这个（在比利时的 9 点 33 分）：

收到的时间戳：06-04-2016 07:33:30

现在时间戳（服务器）：06-04-2016 08:33:31

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为什么服务器时间 (8h33) 既不是本地时间 (9h33)，也不是 UTC 时间 (7h33)？

我在它的世代中犯了错误吗？我不明白在哪里，因为这些是与客户端完全相同的代码......

Answer 1

您的代码中有几个错误，有些是您的错，有些不是。这里最大的问题是 C <time.h> API 非常糟糕、令人困惑、不完整且容易出错，以至于像这样的错误几乎是强制性的。稍后会详细介绍。

第一个问题是这一行：

struct tm TimeStampRecu;

它创建一个未初始化的tm，然后将其传递给strptime。 strptime 可能不会填写TimeStampRecu 的所有字段。您应该像这样对TimeStampRecu 进行零初始化：

struct tm TimeStampRecu{};

下一个问题：

strptime(TimsStamp_str.c_str(), "%d-%m-%Y %I:%M:%S", &TimeStampRecu);

%I 表示的 12 小时时间在没有 AM/PM 说明符的情况下是不明确的。我怀疑这只是一个 type-o，因为它是你唯一使用它的地方。

下一个问题：

gmtime  time_t -> tm  UTC to UTC
mktime  tm -> time_t  local to UTC

也就是说，mtkime 根据运行它的计算机的本地时间来解释输入 tm。你需要的是：

timegm  tm -> time_t  UTC to UTC

很遗憾，timegm 不是标准 C（或 C++）。幸运的是，它可能仍然存在于您的系统中。

通过这些更改，我认为您的代码将按预期运行。

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如果您使用 C++11，这里有一个更安全的日期/时间库（免费/开源）：

https://github.com/HowardHinnant/date

这是您的代码翻译成使用这个更高级别的库：

std::string getTime()
{
    using namespace std::chrono;
    auto rawtime = time_point_cast<seconds>(system_clock::now());
    auto time_str = date::format("%d-%m-%Y %H:%M:%S", rawTime);
    std::cout<<"Time Stamp now (client) : "<<time_str<< '\n';

    return time_str;
}

bool checkTimeStamp(std::string TimsStamp_str, std::chrono::seconds delay)
{
    using namespace std::chrono;
    std::cout<<"TimeStamp recieved:       "<<TimsStamp_str<< '\n';
    /* Construct tm from string */
    std::istringstream in{TimsStamp_str};
    time_point<system_clock, seconds> t_old;
    date::parse(in, "%d-%m-%Y %H:%M:%S", t_old);

    /* Generate New TimeStamp */
    auto rawtime = time_point_cast<seconds>(system_clock::now());
    auto time_str = date::format("%d-%m-%Y %H:%M:%S", rawTime);
    in.str(time_str);
    time_point<system_clock, seconds> t2;
    date::parse(in, "%d-%m-%Y %H:%M:%S", t2);
    cout<<"Time Stamp now (server) : "<<time_str<<endl;

    /* Comparison */
    auto diffSecs = t2 - t_old;
    cout<<diffSecs.count()<<endl;
    bool isTimeStampOK;
    if (diffSecs < delay)
        isTimeStampOK = true;
    else
        isTimeStampOK = false;

    return isTimeStampOK;
}

Answer 2

时间戳是一个绝对值。它不依赖于时区或 DST。它表示自过去某个固定时刻以来的秒数。无论服务器的时区是什么，time() 返回的值都是一样的。

您的代码不会生成时间戳，而是生成日期格式以供人类使用。

我建议您在内部使用时间戳并将其格式化为仅在 UI 中人类可读的日期。但是，如果您需要在应用程序的各个组件之间将日期作为字符串传递，也可以将时区放入其中。

我会这样写你的代码（只使用时间戳）：

// The client side
time_t getTime()
{
    return time(NULL);
}


// The server side
bool checkTimeStamp(time_t clientTime, double delay)
{
    time_t now = time(NULL);

    return difftime(now, clientTime) < delay;
}

更新

如果您必须使用字符串在客户端和服务器之间进行通信，那么您所要做的就是更新用于将时间戳格式化为日期的格式字符串（在客户端）并将日期解析回时间戳（在服务器上） )，以包括您用于格式化日期的时区。

这意味着将%Z 添加到代码中任何位置的格式中。使用"%d-%m-%Y %H:%M:%S %Z"。顺便说一句，您现在发布的代码在对strptime() 的调用中显示为"%d-%m-%Y %I:%M:%S"，这将在下午给您带来另一个问题。

备注

我总是使用"%Y-%m-%d %H:%M:%S %Z"，因为它明确且独立于语言环境。 06-04-2016 可以解释为April 6 或June 4，具体取决于读者的母语。