如何使"days-since-epoch"值与 std：：chrono 配合使用？

How do I make "days-since-epoch" values play nice with std::chrono?

本文关键字：chrono days-since-epoch 值与 std 何使      更新时间：2023-10-16

我从一个神奇的小精灵那里获得了内存中的非负整数值数组，比如I型。其中每个都代表自某个纪元(在 ISO 8601 日历中比 0 早很多年)以来的天数。

现在，我想通过C++类来包装这些值 - 基本上是通过指针或重新解释 - 这些类可以与std::chrono代码很好地交互，或者也许我应该说与通常需要std::chrono时间点和持续时间的代码一起使用。

为此，我最好的行动方案是什么？注意 我不想替换数组中的任何数据，也不想为其他地方的每个现有数据创建新值。

其中每个都表示自纪元以来的天数(在 ISO 8601 日历中比 0 早很多年)。

假设您指的是儒略日数字的纪元。 这个时代与你的描述是一致的。 该链接说这个纪元是公元前 4714 年 11 月 24 日，在公历中。 与其使用"BC"系统，我发现使用负年份的系统很方便，这样就可以在 0 年之间有一个平滑的数学过渡。 在这个系统中，纪元是-4713年11月24日。

使用 Howard Hinnant 的免费、开源、仅标题日期库，这很容易做到。 如果我有错误的时代，只需在明显的地方替换正确的时代。

#include "date/date.h"
#include <iostream>
date::sys_days
to_sys_days(int i)
{
using namespace date;
return sys_days{days{i} -
(sys_days{1970_y/January/1} - sys_days{-4713_y/November/24})};
}

date::sys_days返回类型是std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock, std::chrono::duration<int, std::ratio<86400>>>。或者用英语：它是一种基于system_clocktime_point，精度为days. 此time_point将隐式转换为您平台的system_clock::time_point。

现在你可以将int传递给to_sys_days，并将结果传递给采用system_clock::time_point的函数。 例如：

void
display(std::chrono::system_clock::time_point tp)
{
using date::operator<<;
std::cout << tp << 'n';
}
int
main()
{
display(to_sys_days(2'458'674));
}

这输出：

2019-07-09 00:00:00.000000

to_sys_days是一个非常便宜的操作。 每次读取数据的单个元素时，您都可以负担得起这样做的费用。 它所做的只是从i中减去2440588。 优化的to_sys_days机器代码(clang++ -O3)的字面意思是：

leal    -2440588(%rdi), %eax

即所有类型更改业务都发生在编译时。 它是免费的。 运行时唯一发生的是纪元偏移调整。 这是必须完成的最低限度，无论如何使您的纪元与system_clock纪元对齐。

因此，如果您有一个int数组作为数据，则不必复制整个数组。 您只需根据需要转换其中的每个元素即可。 例如：

int
main()
{
int data[] = {2'458'674, 2'458'675, 2'458'676, 2'458'677, 2'458'678};
for (auto i : data)
display(to_sys_days(i));
}

输出：

2019-07-09 00:00:00.000000
2019-07-10 00:00:00.000000
2019-07-11 00:00:00.000000
2019-07-12 00:00:00.000000
2019-07-13 00:00:00.000000

如果您不想使用日期库，您仍然可以完成工作，这只是多做一点工作。

首先创建一个表示天的duration类型：

using days = std::chrono::duration
<int, std::ratio_multiply<std::ratio<24>, std::chrono::hours::period>>;

然后计算出 1970-01-01 和你的纪元之间的天数。

然后取你的整数值i，用days包裹，减去你的纪元差。 然后，您可以使用值days构造一个system_clock::time_point。

注： 以days为单位进行纪元调整非常重要，而不是先转换为system_clock::time_point单位，然后再进行调整。 后一种策略将在某些平台上溢出。 如果以days精度执行纪元偏移，则可以防止溢出。

我强烈建议不要使用reinterpret_cast工具来完成这项工作。 这似乎既不必要又危险。

更新

我忘记了说儒略日纪元是中午而不是午夜的部分。 如果你想考虑到这一点，使用日期库很容易：

auto
to_sys_days(int i)
{
using namespace date;
using namespace std::chrono;
return sys_time<hours>{days{i} -
(sys_days{1970_y/January/1} - sys_days{-4713_y/November/24} - 12h)};
}

我只是简单地从纪元差异中减去 12 小时，auto为我推断返回类型(现在是一个基于system_clock的time_point，精度为hours)。

具有相同输入的完全相同的display函数现在输出：

2019-07-09 12:00:00.000000

如果真的只是关于持续时间，那么你可以简单地做

std::chrono::days(integer_value);

你会得到一个计时持续时间类型。

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