系统调用 mktime 忽略 tm_isdst 标志答案

【问题标题】：System call mktime ignores tm_isdst flag系统调用 mktime 忽略 tm_isdst 标志
【发布时间】：2016-12-29 03:22:46
【问题描述】：

关于 mktime 和 DST 的另一个问题

Linux、Ubuntu，时区设置为欧洲/柏林，即当前时间是 CEST：

>date
Mon Aug 22 16:08:10 CEST 2016
>date --utc
Mon Aug 22 14:08:14 UTC 2016

到目前为止一切正常。

现在我尝试运行以下代码：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
int main()
{

    struct tm   tm = {0};
    int secs;

    tm.tm_sec = 0;
    tm.tm_min = 0;
    tm.tm_hour = 12;
    tm.tm_mon = 9 - 1;
    tm.tm_mday = 30;
    tm.tm_year = 2016 - 1900;

    tm.tm_isdst = 0;
    secs = mktime(&tm);
    printf("%i\n", secs);

    tm.tm_isdst = 1;
    secs = mktime(&tm);
    printf("%i\n", secs);

    tm.tm_isdst = -1;
    secs = mktime(&tm);
    printf("%i\n", secs);

    return 0;
}

得到

1475233200
1475233200
1475233200

在所有三种情况下都是错误的（1 小时偏移）：

>date -d @1475233200
Fri Sep 30 13:00:00 CEST 2016

所以我现在有点困惑，我的时区是否被破坏了？为什么 tm_isdst 标志被完全忽略？

编辑：@Nominal Animal 得到了答案：mktime 修改了 tm_hour！我想知道它记录在哪里？！

#include <stdio.h>
#include <time.h>

void reset(struct tm* tm){
    (*tm) = (const struct tm){0};

    tm->tm_sec = 0;
    tm->tm_min = 0;
    tm->tm_hour = 12;
    tm->tm_mon = 9 - 1;
    tm->tm_mday = 30;
    tm->tm_year = 2016 - 1900;
}

int main()
{

    struct tm   tm;
    int secs;

    reset(&tm);
    tm.tm_isdst = 0;
    secs = mktime(&tm);
    printf("%i\n", secs);

    reset(&tm);
    tm.tm_isdst = 1;
    secs = mktime(&tm);
    printf("%i\n", secs);

    reset(&tm);    
    tm.tm_isdst = -1;
    secs = mktime(&tm);
    printf("%i\n", secs);

    return 0;
}

给予

1475233200
1475229600
1475229600

【问题讨论】：

1) 行为似乎很奇怪。为了更好地解决问题，请在调用mktime(&tm); 后再次重置所有字段（或至少打印它们），因为mktime() 可能会调整tm 字段。 2) 使用匹配的格式说明符，如 printf("%i\n", (int) secs); 或 printf("%lld\n", (long long) secs); 以避免未定义的行为。
这可能看起来很奇怪，但实际上并不奇怪。实际上，mktime() 修改了它的参数——特别是在这种情况下，tm.tm_hour 和 tm.tm_isdst 字段。
@Nominal Animal 什么是odd 是mktime() 预计不会改变tm，因为tm 在前2 个案例中处于主要范围内。 ahh 可能不是第一种情况。嗯 - 夏季时间 0 的 dst 可能会更改为 1。
@chux 能否请您发布一个答案以便我接受，它似乎有效.. 这东西真的很奇怪
@Stasik: mktime() 总是将 tm_isdst 更改为 0 或 1。该行为在man 3 mktime 手册页以及更缩写形式in POSIX.1 中进行了描述（正如我在回答中解释的那样）。

标签： c linux unix posix mktime

【解决方案1】：

我想我现在可以看到人们会如何感到困惑。将mktime() 视为具有签名

time_t mktime_actual(struct tm *dst, const struct tm *src);

其中time_t 结果是根据（标准化）*src 计算得出的，标准化字段以及当时是否适用夏令时将保存到*dst。

只是 C 语言开发人员历来选择只使用一个指针，结合src 和dst。不过，上述逻辑仍然成立。

参见`man mktime 手册页，尤其是这部分：

mktime() 函数转换分解的时间结构，表示为当地时间，以日历时间表示。这函数忽略调用者在 tm_wday 中提供的值和 tm_yday 字段。 tm_isdst 字段中指定的值通知 mktime() 夏令时 (DST) 是否有效 tm 结构中提供的时间：正值意味着 DST 是有效;零表示 DST 无效；和一个负值意味着 mktime() 应该（使用时区信息和系统数据库）尝试确定 DST 是否在指定时间。

mktime() 函数将 tm 结构的字段修改为如下： tm_wday 和 tm_yday 设置为从其他字段的内容；如果结构成员不在他们的有效间隔，它们将被归一化（例如，40 10 月改为 11 月 9 日）； tm_isdst 已设置（无论其初始值）为正值或为 0，分别为指示 DST 在指定时间是否有效。调用 mktime() 还会将外部变量 tzname 设置为有关当前时区的信息。

如果指定的细分时间不能表示为日历时间（自纪元以来的秒数），mktime() 返回 (time_t) -1 并执行不改变分解时间结构的成员。

换句话说，如果你稍微改变你的测试程序，说成

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>

static const char *dst(const int flag)
{
    if (flag > 0)
        return "(>0: is DST)";
    else
    if (flag < 0)
        return "(<0: Unknown if DST)";
    else
        return "(=0: not DST)";
}

static struct tm newtm(const int year, const int month, const int day,
                       const int hour, const int min, const int sec,
                       const int isdst)
{
    struct tm t = { .tm_year  = year - 1900,
                    .tm_mon   = month - 1,
                    .tm_mday  = day,
                    .tm_hour  = hour,
                    .tm_min   = min,
                    .tm_sec   = sec,
                    .tm_isdst = isdst };
    return t;
}

int main(void)
{
    struct tm   tm = {0};
    time_t secs;

    tm = newtm(2016,9,30, 12,0,0, -1);
    secs = mktime(&tm);
    printf("-1: %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d %s %lld\n",
           tm.tm_year+1900, tm.tm_mon+1, tm.tm_mday,
           tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec, dst(tm.tm_isdst), (long long)secs);

    tm = newtm(2016,9,30, 12,0,0, 0);
    secs = mktime(&tm);
    printf(" 0: %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d %s %lld\n",
           tm.tm_year+1900, tm.tm_mon+1, tm.tm_mday,
           tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec, dst(tm.tm_isdst), (long long)secs);

    tm = newtm(2016,9,30, 12,0,0, 1);
    secs = mktime(&tm);
    printf("+1: %04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d %s %lld\n",
           tm.tm_year+1900, tm.tm_mon+1, tm.tm_mday,
           tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec, dst(tm.tm_isdst), (long long)secs);

    return EXIT_SUCCESS;
}

然后运行它会产生输出

-1: 2016-09-30 12:00:00 (>0: is DST) 1475226000
 0: 2016-09-30 13:00:00 (>0: is DST) 1475229600
+1: 2016-09-30 12:00:00 (>0: is DST) 1475226000

换句话说，它的行为与描述的完全一样（在上面的引用中）。这种行为记录在 C89、C99 和 POSIX.1 中（我认为 C11 也有，但尚未检查）。

【讨论】：

【解决方案2】：

成功完成后，适当设置结构的tm_wday和tm_yday组件的值，并设置其他组件代表指定的日历时间，... C11dr §7.27.2.3 2

调用mktime(&tm)时，tm的原始值不受范围限制。

由于第一次调用mktime(&tm)，当然tm.tm_isdst和tm.tm_hour被调整为1和11。所以OP下面的代码tm.tm_isdst = 1;和tm.tm_isdst = -1;并没有影响时间戳。

最好设置所有字段进行调查。

struct tm   tm0 = {0};
struct tm   tm;
int secs;

tm0.tm_sec = 0;
tm0.tm_min = 0;
tm0.tm_hour = 12;
tm0.tm_mon = 9 - 1;
tm0.tm_mday = 30;
tm0.tm_year = 2016 - 1900;

tm = tm0;
tm.tm_isdst = 0;
secs = mktime(&tm);
printf("%i\n", (int) secs);

tm = tm0;
tm.tm_isdst = 1;
secs = mktime(&tm);
printf("%i\n", (int) secs);

tm = tm0;
tm.tm_isdst = -1;
secs = mktime(&tm);
printf("%i\n", (int) secs);

【讨论】：