为什么libc中没有gmtime的反函数？答案

【问题标题】：Why there is no inverse function for gmtime in libc?为什么libc中没有gmtime的反函数？
【发布时间】：2016-07-11 02:15:13
【问题描述】：

在 libc 中有两个函数可以将系统时间转换为日历时间 - gmtime 和 localtime，但只有 localtime 具有反函数 - mktime。为什么gmtime没有反函数，如果不应该有，为什么gmtime存在？

【问题讨论】：

标签： time posix libc

【解决方案1】：

我发现这段代码的工作令人满意：

namespace std {
    time_t timegm(tm* _Tm) 
    {
        auto t = mktime(_Tm);
        return t + (mktime(localtime(&t)) - mktime(gmtime(&t)));
    }
}

通过测试：

auto t1 = std::chrono::system_clock::to_time_t(std::chrono::system_clock::now());
auto t2 = std::timegm(std::gmtime(&t1));
EXPECT_EQ(t1, t2);

【讨论】：

如果mktime(localtime(&t)) 和mktime(gmtime(&t)) 跨越夏令时变化怎么办？
我不知道。这可能确实是一个未处理的极端情况。

【解决方案2】：

要解释gmtime()的存在，需要一些上下文：

gmtime() 会将 时间戳 表示（自 1970-01-01 00:00:00 以来的秒数）转换为 分解时间表示（又名，struct tm），假设timestamp 时区是 UTC：

gmtime() 函数将日历时间 timep 转换为分解的时间表示，用Coordinated Universal 表示时间 (UTC)。当年份不适合整数。返回值指向一个静态分配的结构这可能会被后续调用任何日期覆盖和时间函数。

另一方面，localtime() 考虑了 [本地] 系统时区（包括夏令时）：

localtime() 函数将日历时间 timep 转换为分解时间表示，相对于用户的时间表示指定的时区。该函数的行为就像它调用了tzset(3) 和使用有关的信息设置外部变量 tzname 当前时区、时区与Coordinated之间的区别世界时 (UTC) 和当地标准时间（以秒为单位），以及如果适用夏令时规则，则将日光设置为非零值在一年中的某些时候。

请注意，从1970-01-01 00:00:00 开始的秒数因时区而异（当1970-01-01 00:00:00 在纽约时，它显然不在例如东京）。

mktime() 基于 [local] 系统时区将 struct tm 转换为 time_t 值（自 1970-01-01 00:00:00 以来的秒数），不应解释为inverse 任何特定函数（例如localtime() 或gmtime()），因为inverse 术语可能[错误地] 解释为安全的跨系统转换：

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) 是否有效对于 tm 结构中提供的时间：正值表示 DST 已生效；

还有一个名为 timegm() 的不可移植函数（用于 GNU 和 BSD 系统），它假定为 UTC 时区，例如 gmtime()。

参考文献

从 Linux 手册页项目 3.74 版的部分内容中检索到块引用的文本。

【讨论】：

“逆”我的意思是如果我们取某个时间戳X，那么X = mktime(localtime(X))，但是没有这样的函数F，即X = F(gmtime(X ))，我的问题是为什么 libc 中不存在 F。
你仍然可以使用mktime()，但是你需要在返回值中加上或减去UTC偏移量。
我可以使用 localtime 代替 gmtime 以同样的方式。那为什么gmtime 存在呢？
您也可以使用名为timegm()的非便携式扩展（仅在 GNU 和 BSD 系统上）
顺便说一句，mktime 是否完全等同于 timelocal？ timegm 会忽略本地时区吗？