c++ - C++ 语言环境是否有关联的时区？如果是，您如何访问它？

Question

我对此做了一些研究，我有相当令人信服的证据证明
回答YES，回答NO。我不确定该相信哪一方。

首先，我在 cppreference.com 上找到的文档，以及
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/n4659.pdf似乎对此无话可说。
我认为这是语言环境不支持时区的证据。

但是https://en.cppreference.com/w/cpp/locale/time_get/get和 https://en.cppreference.com/w/cpp/locale/time_put/put
两者都说:

%z writes offset from UTC in the ISO 8601 format (e.g. -0430), or no characters if the time zone information is not available %Z writes time zone name or abbreviation, or no characters if the time zone information is not available (locale dependent)

这似乎表明有一个时区与
一个 locale() 对象。

现在，如果你使用 en_US.utf8(我最喜欢的一个 ;-))语言环境，真的没有任何明智的
要关联的时区(美国至少包含 4 个或更多时区)。

所以是时候获得经验了。

我运行了代码:

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <locale>
#include <sstream>
using namespace std;
int main ()
{
    //  locale l;
    locale                l = locale::classic ();
    tm                    when{};
    const time_put<char>& tmput = use_facet<time_put<char>> (l);
    ostringstream         oss;
    oss.imbue (l);
    static const string   kTZOffsetPattern_{"%z"};
    tmput.put (oss, oss, ' ', &when, kTZOffsetPattern_.c_str (), kTZOffsetPattern_.c_str () + kTZOffsetPattern_.length ());
    cout << oss.str ();
    return 0;
}

在 Linux (ubuntu) 上，这给出了我预期的答案，+0000(好吧，我也不会对错误或空字符串感到惊讶)。

但是在 Windows (visual studio.net 2k17 - 15.8.7) 上 - 这给出了:
-0500

是的，您可能已经猜到了，我正在东部时区对此进行测试。但我还是会期待
0 或空字符串(特别是对于 locale::classic() 情况)。

Answer 1

直接回答您的问题

Does a C++ locale have an associated time zone?

不。

将来也不会。正如问题中正确指出的那样，对于许多语言环境来说，这是没有意义的，因为语言环境所代表的地理区域可以有多个时区。

C 标准确实在 strftime 的规范中说:

%Z is replaced by the locale’s time zone name or abbreviation, or by no characters if no time zone is determinable. [tm_isdst]

但是 struct lconv 的 C 规范不提供此类成员来存储该信息。规范确实允许实现添加这样的成员，但实际上，实现不使用 C 语言环境存储该信息。

C++ 语言环境方面 time_put和 time_get根据 strftime 的 C 规范定义自己, strptime 的 POSIX 规范，以及一些不包含时区名称或缩写的附加内容。
strftime 的 POSIX 规范比 C 规范详细得多，并删除了与“语言环境”的关联:

Z Replaced by the timezone name or abbreviation, or by no bytes if no timezone information exists. [ tm_isdst]

struct lconv 的 POSIX 规范也比 C 规范详细得多，但仍不提供时区名称或缩写的存储。

但 future 确实带来了更轻松、更有效地访问时区信息的希望，至少在 C++ 中是这样。

在 C++20 之前，C++ 具有以下知识:

单一时间标准:UTC，由 Unix Time 密切建模.

单一时区:由计算机的用户或管理员设置的“本地时区”。 UTC 也可用作本地时区。

如上所述，本地时区不是 C++(或 C)语言环境数据的一部分。区域设置数据确实包括一些日历数据，例如:

完整和缩写的工作日名称。

完整和缩写的月份名称。

显示日期和时间的本地常规范式(例如年、月、日顺序)。

UTC 偏移量 ( %z ) 和时区缩写 ( %Z ) 可能可用，但将作为本地时区数据的一部分存储，而不是与当前区域设置数据一起存储，主要是因为没有好的时区和语言环境之间的一对一映射。

对 OP 问题 中提供的代码所发生情况的解释

在您的示例中: tm when{};将 tm 的所有成员归零，包括 tm_isdst .当 tm_isdst为零，这意味着已知夏令时无效，对于此特定 tm .
tm也允许具有标准未指定的成员。一个流行的扩展是拥有成员(member) tm_gmtoff它以秒为单位保存 UTC 偏移量。如果您的 Linux 实现有这样的成员， tm when{};将其设置为 0 秒。如果您的 Windows 实现没有这样的成员，则本地时区的 UTC 偏移量将存储在其他地方。这解释了您所看到的差异，并且两种实现都符合要求。

关于如何访问时区的有用信息，因为 C++ 语言环境不提供访问权限

在 C++20 规范中，存在一种名为 std::chrono::time_zone 的新类型。 . time_zone的成员函数之一是:

template<class Duration> sys_info get_info(const sys_time<Duration>& st) const;

sys_time<Duration>只是一个 system_clock::time_point ，但任何精度。所以你给了一个 time_zone time_point ，你会得到一个 sys_info里面包含了各种有用的信息 time_zone在那 time_point :

struct sys_info
{
    sys_seconds begin;
    sys_seconds end;
    seconds     offset;
    minutes     save;
    string      abbrev;
};

范围 [begin, end)告诉您此信息在何时有效(这些是 UTC 时间点)。

offset是 time_zone的当前 UTC 偏移量 seconds .

如 save != 0min , time_zone目前被认为是夏令时。

time_zone的当前缩写存储在 abbrev .

此外，还有一个非成员函数:

const time_zone* current_zone();

它返回一个指向您当前本地时区的指针。综上所述，这是一个 C++20 程序，它打印出有关您当前本地时区的有趣信息:

#include <chrono>
#include <iostream>

int
main()
{
    using namespace std::chrono;
    std::cout << current_zone()->get_info(system_clock::now()) << '\n';
}

这只是对我的输出:

2018-03-11 07:00:00
2018-11-04 06:00:00
-04:00:00
01:00
EDT

如果您愿意，可以使用 Howard Hinnant's timezone library 使用 C++11、14 或 17 来试验 C++20 的这一部分。 .这个库把所有东西都放在命名空间 date 中而不是 std::chrono .

您还可以获得有关任何 IANA time zone 的信息， 例如:

#include "date/tz.h"
#include <chrono>
#include <iostream>

int
main()
{
    using namespace date;
    using namespace std::chrono;
    std::cout << locate_zone("Australia/Sydney")->get_info(system_clock::now()) << '\n';
}

这只是为我输出:

2018-10-06 16:00:00
2019-04-06 16:00:00
11:00:00
01:00
AEDT

请注意，即使在 C++20 中，时区和语言环境也不耦合。这样做是没有意义的。