在 C++ 中替代 mktime

Question

uint64_t  timestamp_nanoseconds  = 634019142119225390;
time_t result = timestamp_nanoseconds / 1000000000;
struct tm * timeinfo = gmtime(&result);
struct tm dateInfo ;
dateInfo.tm_mday = timeinfo->tm_mday ;
dateInfo.tm_mon = timeinfo->tm_mon ;
dateInfo.tm_year = timeinfo->tm_year ;
dateInfo.tm_hour = 0 ;
dateInfo.tm_min = 0 ;
dateInfo.tm_sec = 0 ;
time_t NoOfSecInDate = mktime ( &dateInfo );

从以纳秒为单位的输入时间戳中，我们可以得到日期，如在 dateInfo 结构中设置的代码所示。从那时起，我们需要从输入日期的午夜开始计算经过的时间（以秒为单位）。

我们将输入作为自 1970 年 1 月 1 日以来经过的时间（以纳秒为单位）。例如，634019142119225390。从中我们提取时间设置为 00:00:00 的日期，我们需要找到表示经过的无符号整数的经过时间自 1970 年 1 月 1 日 UTC 时间 00:00 UTC 以来的纳秒时间，从该日期的午夜开始。

解决方案应该针对任何给定的时间戳，而不是针对当前日期。

在上面的代码中，我们发现 mktime 函数需要大约 64 微秒才能完成，这是很多时间并且不是预期的

您是否有任何其他替代 mktime 函数的方法，它可以实现相同的结果，即返回自纪元以来经过的时间（以秒为单位），但时间更短。

Answer 1

这可以通过<chrono> 和Howard Hinnant's free, open-source, date-time library 高效完成。

给定：

uint64_t  timestamp_nanoseconds  = 634019142119225390;

基于system_clock 和nanoseconds 形成std::chrono::time_point。日期时间库为此类类型提供了模板类型别名，使这变得非常容易：

sys_time<nanoseconds> ts{nanoseconds{timestamp_nanoseconds}};

接下来，您可以将这个纳秒精度的time_point 截断为days 精度time_point：

auto sd = floor<days>(ts);

sd 是一个 system_clock time_point 计算纪元以来的天数（而不是纳秒）。接下来，您可以将sd 转换为year_month_day，这正是它听起来的样子：一个{year, month, day} 结构，每个字段都有getter：

year_month_day ymd = sd;

这个问题的相关部分，这是你从午夜开始得到纳秒的方式：

auto tod = ts - sd;

如果你想要以秒为单位，它

auto tod = duration_cast<seconds>(ts - sd);

总而言之，从 uint64_t 纳秒计数到当天 (UTC) 的秒数，并对其计时，它是：

auto t0 = steady_clock::now();
sys_time<nanoseconds> ts{nanoseconds{timestamp_nanoseconds}};
auto tod = duration_cast<seconds>(ts - floor<days>(ts));
auto t1 = steady_clock::now();

鉴于 634019142119225390 的输入，并在 macOS 的 -O3 处使用 clang 进行编译，结果如下：

tod == 15942s

大约需要 200ns。

由于使用了floor<days>，而不是duration_cast<days>，这个公式对于正和负输入都适用。例如，-1'000'000'000 的输入给出了86399s 的时间。

Answer 2

您正试图获取同一 UTC 日期开始时的时间。为此，您可以在几秒钟内完成计算：

struct timezone tz = {0, 0};
struct timeval start, end;

gettimeofday(&start, &tz);
uint64_t  timestamp_nanoseconds  = 634019142119225390ULL;
time_t result = timestamp_nanoseconds / 1000000000ULL;
time_t day = result - (result % 86400);
gettimeofday(&end, &tz);

struct timeval dsec;
timersub(&end, &start, &dsec);
printf("calc took %ld sec %ld usec.\n",
   dsec.tv_sec, dsec.tv_usec, s);

printf("UTC: %s",asctime(gmtime(&now)));
printf("Day: %s",asctime(gmtime(&day)));

这需要更少的时间：

calc took 0 sec 1 usec.  total 0.000000
UTC: Sat Feb  3 04:25:42 1990
Day: Sat Feb  3 00:00:00 1990

如果您想在当地时区获得一天的开始，您可以在 day 的计算中添加一个偏移量。