localtime、mktime：第二次规范化和 DST 行为

Question

取下面这段代码：

static void printTime(const struct tm* t, const time_t stamp){
    printf("%d-%d-%d, %d:%d:%d (DST %s) (stamp: %zu)\n",
            1900 + t->tm_year, t->tm_mon + 1, t->tm_mday, t->tm_hour, t->tm_min, t->tm_sec, t->tm_isdst ? "Active" : "Inactive", stamp);
}

int main(){
    time_t t = 1540633936;
    struct tm tStruct;
    localtime_r(&t, &tStruct);
    printTime(&tStruct, t);
    for (unsigned i = 0; i < 14; ++i){
        tStruct.tm_sec += 7200;
        //tStruct.tm_hour += 2;
        tStruct.tm_isdst = -1;
        t = mktime(&tStruct);
        localtime_r(&t, &tStruct);
        printTime(&tStruct, t);
    }
    return 0;
}

它显示了两种增加日期的方法。 mktime 的文档告诉我：

The mktime() function modifies the fields of the tm structure as follows: tm_wday and tm_yday are set to values determined from the contents of the other fields; if structure members are outside their valid interval, they will be normalized (so that, for example, 40 October is changed into 9 November); tm_isdst is set (regardless of its initial value) to a positive value or to 0, respectively, to indicate whether DST is or is not in effect at the specified time.

基于此，我希望规范化的工作方式是增加 7200 秒相当于增加两个小时。但输出不同：

tStruct.tm_sec += 7200;

给出：

2018-10-27, 11:52:16 (DST Active) (stamp: 1540633936)
2018-10-27, 13:52:16 (DST Active) (stamp: 1540641136)
2018-10-27, 15:52:16 (DST Active) (stamp: 1540648336)
2018-10-27, 17:52:16 (DST Active) (stamp: 1540655536)
2018-10-27, 19:52:16 (DST Active) (stamp: 1540662736)
2018-10-27, 21:52:16 (DST Active) (stamp: 1540669936)
2018-10-27, 23:52:16 (DST Active) (stamp: 1540677136)
2018-10-28, 1:52:16 (DST Active) (stamp: 1540684336)
2018-10-28, 2:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540691536)
2018-10-28, 3:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540695136)
2018-10-28, 5:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540702336)
2018-10-28, 7:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540709536)
2018-10-28, 9:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540716736)
2018-10-28, 11:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540723936)
2018-10-28, 13:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540731136)

（请注意夏令时更改后直接错误的时间跳跃）

tStruct.tm_hour += 2;

给出：

2018-10-27, 11:52:16 (DST Active) (stamp: 1540633936)
2018-10-27, 13:52:16 (DST Active) (stamp: 1540641136)
2018-10-27, 15:52:16 (DST Active) (stamp: 1540648336)
2018-10-27, 17:52:16 (DST Active) (stamp: 1540655536)
2018-10-27, 19:52:16 (DST Active) (stamp: 1540662736)
2018-10-27, 21:52:16 (DST Active) (stamp: 1540669936)
2018-10-27, 23:52:16 (DST Active) (stamp: 1540677136)
2018-10-28, 1:52:16 (DST Active) (stamp: 1540684336)
2018-10-28, 3:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540695136)
2018-10-28, 5:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540702336)
2018-10-28, 7:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540709536)
2018-10-28, 9:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540716736)
2018-10-28, 11:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540723936)
2018-10-28, 13:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540731136)
2018-10-28, 15:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540738336)

这是预期的行为（至少对我而言）。

所以，我的问题是：真的有错误吗？或者这种记录在案的行为在某处？

当 tm_hour 需要由 mktime 更改时，也会发生此行为。举个例子：

tStruct.tm_hour += 25;

给出：

2018-10-27, 11:52:16 (DST Active) (stamp: 1540633936)
2018-10-28, 12:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540727536)
2018-10-29, 13:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540817536)
2018-10-30, 14:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540907536)
2018-10-31, 15:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540997536)
2018-11-1, 16:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541087536)
2018-11-2, 17:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541177536)
2018-11-3, 18:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541267536)
2018-11-4, 19:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541357536)
2018-11-5, 20:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541447536)
2018-11-6, 21:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541537536)
2018-11-7, 22:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541627536)
2018-11-8, 23:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541717536)
2018-11-10, 0:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541807536)
2018-11-11, 1:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541897536)

tStruct.tm_sec += 90000

给出：

2018-10-27, 11:52:16 (DST Active) (stamp: 1540633936)
2018-10-28, 11:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540723936)
2018-10-29, 12:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540813936)
2018-10-30, 13:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540903936)
2018-10-31, 14:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1540993936)
2018-11-1, 15:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541083936)
2018-11-2, 16:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541173936)
2018-11-3, 17:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541263936)
2018-11-4, 18:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541353936)
2018-11-5, 19:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541443936)
2018-11-6, 20:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541533936)
2018-11-7, 21:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541623936)
2018-11-8, 22:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541713936)
2018-11-9, 23:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541803936)
2018-11-11, 0:52:16 (DST Inactive) (stamp: 1541893936)

Answer 1

根据您的确切时区（和管辖区），在 2018 年 10 月 28 日清晨的某个时间，时钟向后移动 1 小时，因为 DST 结束。从您的示例来看，这似乎发生在您所在时区/管辖区的 3:00。

第一种情况（2018-10-28加7200秒，1:52:16），tm_sec值超出正常范围（0-59），所以mktime 可以确定您已经增加了 2 小时，并且因为它知道那是穿越 DST 边界，所以它会相应地调整时间。这导致 2018-10-28 2:52:16，即 2018-10-28 1:52:16.

后 2 小时

对于第一种情况下的下一个增量（向 2018-10-28 添加 7200 秒，2:52:16），完全相同的事情再次发生（因为你再次穿越 DST 边界 - 你有毕竟将 tm_isdst 重置为 -1）。这导致 2018-10-28 3:52:16，即 2018-10-28 2:52:16.

后 2 小时

第二种情况（2018-10-28加2小时，1:52:16），tm_hour值仍在正常范围内（0-23），所以mktime 无法确定您已经添加了 2 小时，它只是将其视为当地时间。这导致 2018-10-28 3:52:16，即 2018-10-28 1:52:16.

后 3 小时

为避免此类问题：

除非需要，否则不要将 tm_isdst 重置为 -1（您明白会发生什么）
尽可能使用 UTC 时间戳，显示时只转换为本地时间。

localtime、mktime：第二次规范化和 DST 行为

localtime, mktime: second normalization and DST behaviour

c

time

localtime

mktime