将 struct tm（以 UTC 表示）转换为 time_t 类型的简单方法

Question

我该怎么做？有 mktime 函数，但它会将输入视为以本地时间表示，但是如果我的输入 tm 变量恰好是 UTC，我该如何执行转换。

Answer 1

使用 timegm() 代替 mktime()

Answer 2

windows 用户可以使用以下功能：

_mkgmtime

更多信息链接：https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/c-runtime-library/reference/mkgmtime-mkgmtime32-mkgmtime64

Answer 3

这是我在不是 Windows 平台时使用的解决方案（不记得在哪里找到的）

time_t _mkgmtime(const struct tm *tm) 
{
    // Month-to-day offset for non-leap-years.
    static const int month_day[12] =
    {0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334};

    // Most of the calculation is easy; leap years are the main difficulty.
    int month = tm->tm_mon % 12;
    int year = tm->tm_year + tm->tm_mon / 12;
    if (month < 0) {   // Negative values % 12 are still negative.
        month += 12;
        --year;
    }

    // This is the number of Februaries since 1900.
    const int year_for_leap = (month > 1) ? year + 1 : year;

    time_t rt = tm->tm_sec                             // Seconds
        + 60 * (tm->tm_min                          // Minute = 60 seconds
        + 60 * (tm->tm_hour                         // Hour = 60 minutes
        + 24 * (month_day[month] + tm->tm_mday - 1  // Day = 24 hours
        + 365 * (year - 70)                         // Year = 365 days
        + (year_for_leap - 69) / 4                  // Every 4 years is     leap...
        - (year_for_leap - 1) / 100                 // Except centuries...
        + (year_for_leap + 299) / 400)));           // Except 400s.
    return rt < 0 ? -1 : rt;
}

Answer 4

timegm() 有效，但并非在所有系统上都存在。

这是一个仅使用 ANSI C 的版本。（编辑：不是严格的 ANSI C！我正在对 time_t 进行数学计算，假设单位是自纪元以来的秒数。AFAIK，标准没有定义 time_t 的单位.) 请注意，它使用 hack，可以这么说，来确定机器的时区，然后相应地调整 mktime 的结果。

/* returns the utc timezone offset (e.g. -8 hours for PST) */ int get_utc_offset() { time_t zero = 24*60*60L; struct tm * timeptr; int gmtime_hours; /* get the local time for Jan 2, 1900 00:00 UTC */ timeptr = localtime( &zero ); gmtime_hours = timeptr->tm_hour; /* if the local time is the "day before" the UTC, subtract 24 hours from the hours to get the UTC offset */ if( timeptr->tm_mday < 2 ) gmtime_hours -= 24; return gmtime_hours; } /* the utc analogue of mktime, (much like timegm on some systems) */ time_t tm_to_time_t_utc( struct tm * timeptr ) { /* gets the epoch time relative to the local time zone, and then adds the appropriate number of seconds to make it UTC */ return mktime( timeptr ) + get_utc_offset() * 3600; }

Answer 5

timegm(1) 的以下实现可以在 Android 上流畅运行，并且可能也可以在其他 Unix 变体上运行：

time_t timegm( struct tm *tm ) {
  time_t t = mktime( tm );
  return t + localtime( &t )->tm_gmtoff;
}

Answer 6

Loki Astari 的回答是一个好的开始，timegm 是可能的解决方案之一。但是，timegm 的手册页提供了它的可移植版本，因为timegm 不符合 POSIX。这里是：

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

time_t
my_timegm(struct tm *tm)
{
    time_t ret;
    char *tz;

    tz = getenv("TZ");
    if (tz)
        tz = strdup(tz);
    setenv("TZ", "", 1);
    tzset();
    ret = mktime(tm);
    if (tz) {
        setenv("TZ", tz, 1);
        free(tz);
    } else
        unsetenv("TZ");
    tzset();
    return ret;
}

Answer 7

tzset 的 POSIX 页面描述了全局变量 extern long timezone，其中包含本地时区，作为与 UTC 的秒数偏移量。这将出现在所有符合 POSIX 的系统上。

为了使时区包含正确的值，您可能需要在程序初始化期间调用tzset()。

然后，您可以从 mktime 的输出中减去 timezone 以获得 UTC 输出。

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

time_t utc_mktime(struct tm *t)
{

    return (mktime(t) - timezone) - ((t->tm_isdst > 0) * 3600);
} 

int main(int argc, char **argv)
{
    struct tm t = { 0 };

    tzset();
    utc_mktime(&t);
}

注意：技术上是 tzset() 和 mktime() aren't guaranteed to be threadsafe。

如果一个线程直接访问 tzname、[XSI] [Option Start] 日光或 timezone [Option End]，而另一个线程正在调用 tzset() 或任何需要或允许设置时区信息的函数好像通过调用 tzset()，行为未定义。

...但大多数实现都是。 GNU C 在tzset() 中使用互斥锁来避免同时修改它设置的全局变量，mktime() 在没有同步的线程程序中看到了非常广泛的用途。我怀疑如果有人遇到副作用，那就是使用setenv() 来改变TZ 的值，就像@liberforce 的回答中所做的那样。

Answer 8

这是我的看法，它完全基于time_t/tm 转换函数，它对time_t 的唯一假设是它是线性的：

1. 假装更好地了解tm 结构保持当地时间（如果有人问，非DST；没关系，但必须与步骤3 一致），将其转换为time_t。
2. 将日期转换回 tm 结构，但这次以 UTC 表示。
3. 假装对tm 结构有更好的了解 也持有本地（如果有人要求，非 DST，但更重要的是与步骤 1 一致），并再次将其转换为 time_t。
4. 从两个time_t 结果中，我现在可以计算本地时间（如果有人问，非夏令时）和UTC 之间的时间差，单位为time_t。
5. 将这种差异添加到第一个 time_t 结果中可以让我获得正确的 UTC 时间。

请注意，差异的计算可以想象一次，然后在以后应用到所需的任意多个日期；这可能是解决gmtime 中缺乏线程安全问题的一种方法。

（编辑：再说一次，如果时区在用于计算偏移的日期和要转换的日期之间发生更改，这可能会导致问题。）

tm tt;
// populate tt here
tt.tm_isdst = 0;
time_t tLoc = mktime(&tt);
tt = *gmtime(&tLoc);
tt.tm_isdst = 0;
time_t tRev = mktime(&tt);
time_t tDiff = tLoc - tRev;
time_t tUTC = tLoc + tDiff;

警告：如果系统使用基于 TAI 的 time_t（或其他任何尊重闰秒的东西），如果应用于接近闰秒插入的时间点，则结果时间可能会延迟 1 秒。

Answer 9

这确实是一条注释，其中包含解决 Leo Accend 答案的代码： 请尝试以下操作：

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

/*
 *  A bit of a hack that lets you pull DST from your Linux box
 */

time_t timegm( struct tm *tm ) {           // From Leo's post, above
  time_t t = mktime( tm );
  return t + localtime( &t )->tm_gmtoff;
}
main()
{
    struct timespec tspec = {0};
    struct tm tm_struct   = {0};

    if (gettimeofday(&tspec, NULL) == 0) // clock_gettime() is better but not always avail
    {
        tzset();    // Not guaranteed to be called during gmtime_r; acquire timezone info
        if (gmtime_r(&(tspec.tv_sec), &tm_struct) == &tm_struct)
        {
            printf("time represented by original utc time_t: %s\n", asctime(&tm_struct));
            // Go backwards from the tm_struct to a time, to pull DST offset. 
            time_t newtime = timegm (&tm_struct);
            if (newtime != tspec.tv_sec)        // DST offset detected
            {
                printf("time represented by new time_t: %s\n", asctime(&tm_struct));

                double diff = difftime(newtime, tspec.tv_sec);  
                printf("DST offset is %g (%f hours)\n", diff, diff / 3600);
                time_t intdiff = (time_t) diff;
                printf("This amounts to %s\n", asctime(gmtime(&intdiff)));
            }
        }
    }
    exit(0);
}

Answer 10

我也被 mktime() 的问题困扰。我的解决方案如下

time_t myTimegm(std::tm * utcTime)
{
    static std::tm tmv0 = {0, 0, 0, 1, 0, 80, 0, 0, 0};    //1 Jan 1980
    static time_t utcDiff =  std::mktime(&tmv0) - 315532801;

    return std::mktime(utcTime) - utcDiff;
}

这个想法是通过使用已知时间（在本例中为 1980/01/01）调用 std::mktime() 并减去其时间戳 (315532801) 来获取时间差。希望对您有所帮助。

Answer 11

对于所有时区和所有时间，如果不是不可能的话，这将是极其困难的。您需要准确记录所有各种任意时区和夏令时 (DST) 法令。有时，不清楚地方当局是谁，更不用说什么时候颁布的法令了。例如，如果跨越闰秒，大多数系统会在正常运行时间（系统已启动的时间）或启动时间（系统启动的时间戳）关闭一秒。一个好的测试将是一个曾经在 DST 但现在不在的日期（反之亦然）。 （不久前在美国发生了变化。）