Linux上的时区转换C API，有人吗？

Question

我正在寻找我认为非常简单的东西 - 给定特定时区中的本地 Unix 时间（指定为字符串，例如“America/New_York” - 请注意，不是我的当地时间），得到对应的GMT时间值。即，类似于

time_t get_gmt_time(time_t local_time,
                    const char* time_zone);

虽然听起来很简单，但我能找到的最接近的是 timegm 手册页中的以下代码 sn-p：

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

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

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

肯定有比这种好战而不是线程安全的憎恶更好的方法，对吧？对吧？？

Answer 1

想在这里添加更多细节。

如果您尝试以下操作：

#include <stdio.h>
#include <time.h>    /* defines 'extern long timezone' */

int main(int argc, char **argv)
{
    time_t t, lt, gt;
    struct tm tm;

    t = time(NULL);
    lt = mktime(localtime(&t));
    gt = mktime(gmtime(&t));

    printf( "(t = time(NULL)) == %x,\n"
        "mktime(localtime(&t)) == %x,\n"
        "mktime(gmtime(&t)) == %x\n"
        "difftime(...) == %f\n"
        "timezone == %d\n", t, lt, gt,
        difftime(gt, lt), timezone);
    return 0;
}

您会注意到时区转换确保：

• mktime(localtime(t)) == t，和
• mktime(gmtime(t)) == t + timezone,
  因此：
• difftime(mktime(gmtime(t)), mktime(localtime(t))) == timezone
  （后者是由tzset() 或任何时区转换函数的调用初始化的全局变量。

上面的示例输出：

$ TZ=GMT ./xx (t = 时间(NULL)) == 4dd13bac, mktime(本地时间(&t)) == 4dd13bac, mktime(gmtime(&t)) == 4dd13bac 差异时间（...）== 0.000000 时区 == 0 $ TZ=EST ./xx (t = time(NULL)) == 4dd13baf, mktime(本地时间(&t)) == 4dd13baf, mktime(gmtime(&t)) == 4dd181ff difftime(...) == 18000.000000 时区 == 18000 $ TZ=CET ./xx (t = 时间(NULL)) == 4dd13bb2, mktime(本地时间(&t)) == 4dd13bb2, mktime(gmtime(&t)) == 4dd12da2 difftime(...) == -3600.000000 时区 == -3600

从这个意义上说，您正在尝试“倒退” - time_t 在 UN*X 中被视为 absolute，即始终相对于“EPOCH”（0:00 UTC 1970 年 1 月 1 日）。

UTC 和当前时区之间的差异（最后一次tzset() 调用）始终在external long timezone 全局范围内。

这并没有摆脱环境操纵的丑陋，但你可以省去通过mktime()的努力。

Answer 2

来自 tzfile(5)，它详细记录了 /usr/share/zoneinfo（在我的系统上）中的文件：

似乎时区使用 tzfile 在内部，但 glibc 拒绝 将其暴露给用户空间。这是最 可能是因为标准化 功能更实用 便携，并由实际记录 glibc。

同样，这可能不是您要寻找的（即 API），但信息就在那里，您可以轻松解析它。

Answer 3

gmtime、localtime 及其变体的问题在于对 TZ 环境变量的依赖。时间函数首先调用 tzset(void)，它读取 TZ 以确定偏移 DST 等。如果在用户环境中未设置 TZ，则 (g)libc 使用系统时区。因此，如果您在“Europe/Paris”中有一个本地结构 tm，并且您的机器或环境设置为“America/Denver”，则在转换为 GMT 时将应用错误的偏移量。所有时间函数调用 tzset(void) 读取 TZ 以设置 char *tzname[2]、长时区（差异，以秒为单位，从 GMT 开始）和 int 日光（DST 的布尔值）。直接设置这些没有影响，因为 tzset() 会在你下次调用 localtime 时覆盖它们。

我在原始问题中遇到了与“igor”相同的问题，而 setenv 工作它似乎有问题（重新进入？）。我决定进一步看看是否可以将 tzset (void) 修改为 tzset(char*) 以显式设置上述变量。好吧，当然，这只是个坏主意……但是在探索 glibc 源和 IANA TZ 数据库源时，我得出的结论是 setenv 方法还不错。

首先，setenv 只修改进程全局 'char **environ'（不是调用 shell，因此不影响“真实”TZ）。其次，glibc 实际上在 setenv 中加了一个锁。缺点是 setenv/tzset 调用不是原子的，因此可以想象另一个线程可以在原始线程调用 tzset 之前写入 TZ。但无论如何，一个使用线程的良好实现的应用程序都应该注意这一点。

如果 POSIX 定义 tzset 使用 char* 在广泛的 IANA TZ 数据库中查找（并使用 NULL 表示“使用用户或系统 TZ/”），那就太酷了，但如果不这样做，setenv 似乎是好的。

Answer 4

我真的以为 glib 中有什么东西，但似乎记错了。我知道您可能正在寻找直接的 C 代码，但这是我所拥有的最好的：

我知道 Python 通过 tzinfo 类有一些时区概念 - 您可以在 datetime documentation 中了解它。您可以查看该模块的源代码（在 tarball 中，它位于 Modules/datetime.c 中） - 它似乎有一些文档，所以也许您可以从中得到一些东西。

Answer 5

类似于 Python 的答案，我可以告诉你 R 做了什么：

R> now <- Sys.time()       # get current time
R> format(now)             # format under local TZ
[1] "2009-08-03 18:55:57"
R> format(now,tz="Europe/London")   # format under explicit TZ
[1] "2009-08-04 00:55:57"
R> format(now,tz="America/Chicago") # format under explicit TZ
[1] "2009-08-03 18:55:57"
R> 

但 R 使用扩展了通常的 struct tm 的内部表示 --- 请参阅 R-2.9.1/src/main/datetime.c。

不过，这是一个棘手的话题，如果它是标准库就更好了。因为它不是你最好的选择是使用Boost Date_Time (example)

Answer 6

为什么不能使用gmtime_r()？以下对我来说很好：

int main()
{
    time_t t_gmt, t_local=time(NULL);
    struct tm tm_gmt;

    gmtime_r(&t_local, &tm_gmt);

    t_gmt = mktime(&tm_gmt);

    printf("Time now is:    %s", ctime(&t_local));
    printf("Time in GMT is: %s", ctime(&t_gmt));

    return 0;
}