c++20 在 <chrono> 中的 日历 和 时区 库

C++20 的 <chrono> 库在 C++11 的基础上进行了重大扩展，引入了日历和时区功能，极大地增强了对日期和时间的处理能力。

1. 日历功能

C++20 的日历功能提供了类型安全的日期操作接口，包括基本的日期单位（如年、月、日）以及更复杂的日期表达方式。

基本日期单位

• 年（year）、月（month）、日（day）：提供了单独的年、月、日的表示和操作。
• 星期（weekday）：表示一周中的某一天，支持加减运算和格式化输出。
• 日期组合（year_month_day）：可以表示具体的日期，支持加减运算和格式化输出。

复杂日期表达

• weekday_indexed 和 weekday_last：表示某个月的第几个星期几或最后一个星期几。
• year_month_weekday 和 year_month_weekday_last：用于表示某年某月的特定星期几。

示例代码

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <format>

using namespace std::chrono;

int main() {
    year y{2025};
    month m{1};
    day d{21};
    year_month_day date{y, m, d};
    std::cout << "Date: " << std::format("{:%Y-%m-%d}\n", date);  // 输出 2025-01-21

    auto next_month = date + months{1};  // 加一个月
    std::cout << "Next month: " << std::format("{:%Y-%m-%d}\n", next_month);

    return 0;
}

2. 时区功能

C++20 的时区功能基于 IANA 时区数据库，提供了灵活的时区转换和操作。

时区数据库

• 使用 std::chrono::get_tzdb() 获取当前的时区数据库。
• 可以通过 locate_zone() 获取特定时区。

示例代码

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <format>

using namespace std::chrono;

int main() {
    const auto& tzdb = get_tzdb();  // 获取时区数据库
    for (const auto& zone : tzdb.zones) {
        std::cout << zone.name() << std::endl;  // 输出所有时区名称
    }

    auto* hk = locate_zone("Asia/Hong_Kong");  // 获取香港时区
    auto now = system_clock::now();
    zoned_time zt{hk, now};  // 创建带时区的时间对象
    std::cout << "Current time in Hong Kong: " << zt << '\n';

    return 0;
}

3. 格式化与输出

C++20 的 <chrono> 库支持通过 std::format 对日期和时间进行格式化输出。例如：

std::cout << std::format("{:%Y-%m-%d %H:%M:%S}\n", zt);  // 格式化输出带时区的时间

替代方案

如果编译器尚未完全支持 C++20 的 <chrono> 库，可以考虑使用第三方库，如 date.h（由 C++ 标准库的维护者 Howard Hinnant 编写），它提供了类似的功能。

C++20 的 <chrono> 库为日期和时间的处理提供了强大的支持，结合日历和时区功能，可以满足大多数开发需求。