将日期、时间和 UTC 偏移值转换为自 unix 纪元以来的毫秒数？

Question

我正在从事一个机器人项目，该项目具有来自不同位置的传感器数据，精度为毫秒（gps 将 ntp 同步到 1 毫秒内）。

如何将历史日期、时间和 UTC 偏移分量转换为自 unix 纪元以来的毫秒数？也就是说，所有YYYY-mm-dd HH:MM:SS.mS +/-UTC offset 都可以作为单独的整数使用，而不是字符串。

偏移量考虑了夏令时，例如，UTC +1 的时区在夏令时期间的 UTC 偏移量将是 +2。

有一个similar post，但它处理的是字符串格式的日期时间，没有 UTC 偏移信息。

该帖子接受的答案是使用mktime，但在this post 中，一位超过60K 的代表用户评论说：

mktime 将使用您计算机的区域设置将该日期/时间转换为 GMT。如果您不想减去本地时区，请使用 mkgmtime。

我已经确认mktime 确实执行了依赖于夏令时标志tm_isdst 的时区转换。我没有信息是否在夏令时期间进行了观察，只有它们与 UTC 的偏移量。

自 unix 纪元以来，将具有 UTC 偏移量的历史日期时间转换为毫秒的稳健方法是什么？

Answer 1

这是一个free, open-source C++11/14 header-only library，它可以完成这项工作。它是fully documented，可在所有 C++11/14 实现中移植。甚至还有一个video presentation。

#include "chrono_io.h"
#include "date.h"
#include <iostream>
#include <sstream>

int
main()
{
    using namespace std;
    using namespace std::chrono;
    using namespace date;
    istringstream in{"2016-10-10 23:48:59.456 -4"};
    sys_time<milliseconds> tp;
    int ih;
    in >> parse("%F %T", tp) >> ih;
    tp -= hours{ih};
    cout << tp.time_since_epoch() << '\n';
}

这个输出：

1476157739456ms

这是自纪元以来的正确Unix Time 毫秒数。如果您需要包含闰秒，上述链接中有相应的功能，但该部分不是仅标题（需要使用IANA timezone database）。

这个库是基于<chrono> 的。特别是tp 的类型是std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock, std::chrono::milliseconds>，但语法更漂亮。

如果您的输入流遵循标准的 UTC 偏移语法 +/-hhmm 而不是 +/-[h]h，则代码可以简化为：

istringstream in{"2016-10-10 23:48:59.456 -0400"};
sys_time<milliseconds> tp;
in >> parse("%F %T %z", tp);

这将为tp 输出完全相同的值。

1476157739456ms

也支持这种修改后的语法：

istringstream in{"2016-10-10 23:48:59.456 -4:00"};
sys_time<milliseconds> tp;
in >> parse("%F %T %Ez", tp);

如果你想要毫秒的整数值，可以使用<chrono>的duration.count()成员函数：

cout << tp.time_since_epoch().count() << '\n';

1476157739456

不管你怎么切，这是几行类型安全的代码，没有明确的转换因子。

我注意到您使用 [c++] 和 [c] 标记了您的问题。此答案仅针对 C++ 语言。 C 和 C++ 是两种不同的语言，如果您必须用 C 编程，那么在 C 抽象级别编程的其他答案之一会更好。

如果你只是输出tp：

cout << tp << '\n';

然后它输出预期的 UTC 时间戳：

2016-10-11 03:48:59.456

Answer 2

如果您查看您提到的问题的公认答案，它会处理单个整数。它将字符串拆分为部分，将它们转换为整数，然后使用它们。只需放下转换部分。

tm t;
// Fill tm_sec, tm_min, tm_hour and so on
return (mktime(&t) - tz * SECONDS_IN_TIMEZONE) * 1000 + milliseconds

如果 timezone 是整数，您可以将其乘以 timezone 的秒数，如果从 time 乘以 substract。 +4 区域表示时间比 UTC 多 4 小时。另请注意，并非所有时区都有整数小时数。因此，您可能希望以秒/毫秒或至少分钟为单位存储时区。

Answer 3

如果您的时区以小时 +/- UTC 表示，您可以首先使用 mktime（如链接答案所述）将日期/时间转换为自纪元以来的秒数。然后，添加/减去时区差异。

编辑：

由于mktime 函数假定给定时间是针对当前时区的，因此您还需要将结果移动该数量。

首先，运行tzset() 函数。这会设置两个全局变量：timezone 是当前时间落后于 GMT 的秒数，daylight 表示夏令时是否有效。

struct tm my_time;
// populate fields
int my_tz;
// set to timezone in question as seconds ahead of UTC
time_t t = mktime(&my_time);
t += timezone;
if (daylight) {
    t -= 3600;
}
t -= my_tz;