如何在 C++ 中将 Pascal TDateTime(double) 时间转换为 Unix 纪元

Question

我需要使用 C++ 从双精度值 Pascal TDateTime 对象转换为 Unix 纪元。

提出了一个可能的解决方案（https://forextester.com/forum/viewtopic.php?f=8&t=1000）：

unsigned int UnixStartDate = 25569;

unsigned int DateTimeToUnix(double ConvDate)
{
  return((unsigned int)((ConvDate - UnixStartDate) * 86400.0));
}

但是，此转换代码会产生如下错误：

TDateTime 时间值 = 37838.001388888886 (05.08.2003 02:00)

转换为 Unix 纪元 1060041719 (05.08.2003 00:01:59)，这显然是不正确的。

如何准确转换此 TDateTime 值？

Answer 1

Delphi/C++Builder RTL 有一个 DateTimeToUnix() 函数正是为了这个目的。

在TDateTime中，整数部分是从December 30 1899开始的天数，小数部分是从00:00:00.000开始的时间。使用涉及超过一整天的原始数学可能有点棘手，因为 floating-point math is inaccurate.

例如，0.001388888886不完全是00:02:00，它更接近00:01:59.999。所以你遇到了一个舍入问题，这正是你必须注意的。 TDateTime 具有毫秒精度，一天有 86400000 毫秒，因此 .001388888886 比 00:00:00.000 晚 119999.9997504 毫秒，如果 00:01:59这些毫秒被截断为 119999，或者如果它们四舍五入为 120000.

，则为 00:02:00

由于细微的精度损失，RTL 在 TDateTime 年前停止使用浮点运算。现代 TDateTime 操作现在通过 TTimeStamp 进行往返以避免这种情况。

由于您试图从 RTL 外部执行此操作，因此您需要在代码中实现相关算法。您展示的算法是多年前 RTL 使用将 TDateTime 转换为 Unix 时间戳的方式，但现在不再是这样了。当前的算法现在看起来更像这样（从原始的 Pascal 翻译成 C++）：

#include <cmath>

#define HoursPerDay   24
#define MinsPerHour   60
#define SecsPerMin    60
#define MSecsPerSec   1000
#define MinsPerDay    (HoursPerDay * MinsPerHour)
#define SecsPerDay    (MinsPerDay * SecsPerMin)
#define SecsPerHour   (SecsPerMin * MinsPerHour)
#define MSecsPerDay   (SecsPerDay * MSecsPerSec)

#define UnixDateDelta 25569 // Days between TDateTime basis (12/31/1899) and Unix time_t basis (1/1/1970)
#define DateDelta 693594    // Days between 1/1/0001 and 12/31/1899

const float FMSecsPerDay = MSecsPerDay;
const int IMSecsPerDay = MSecsPerDay;

struct TTimeStamp
{
    int Time; // Number of milliseconds since midnight
    int Date; // One plus number of days since 1/1/0001
};

typedef double TDateTime;

TTimeStamp DateTimeToTimeStamp(TDateTime DateTime)
{
    __int64 LTemp = std::round(DateTime * FMSecsPerDay); // <-- this might require tweaking!
    __int64 LTemp2 = LTemp / IMSecsPerDay;
    TTimeStamp Result;
    Result.Date = DateDelta + LTemp2;
    Result.Time = std::abs(LTemp) % IMSecsPerDay;
    return Result;
}

__int64 DateTimeToMilliseconds(const TDateTime ADateTime)
{
    TTimeStamp LTimeStamp = DateTimeToTimeStamp(ADateTime);
    return (__int64(LTimeStamp.Date) * MSecsPerDay) + LTimeStamp.Time;
}

__int64 SecondsBetween(const TDateTime ANow, const TDateTime AThen)
{
    return std::abs(DateTimeToMilliseconds(ANow) - DateTimeToMilliseconds(AThen)) / MSecsPerSec;
}

__int64 DateTimeToUnix(const TDateTime AValue)
{
    __int64 Result = SecondsBetween(UnixDateDelta, AValue);
    if (AValue < UnixDateDelta)
        Result = -Result;
    return Result;
}

请注意我在 DateTimeToTimeStamp() 中的评论。我不确定 std::round() produces exactly the same result as Delphi's System::Round() 是否适用于所有值。您将不得不尝试一下。

Answer 2

这是使用我的 free, open-source, header-only C++20 chrono preview library（适用于 C++11/14/17）的一种非常简单的方法：

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

date::sys_seconds
convert(double d)
{
    using namespace date;
    using namespace std::chrono;
    using ddays = duration<double, days::period>;

    return round<seconds>(sys_days{1899_y/12/30} + ddays{d});
}

int
main()
{
    using namespace date;
    using namespace std;
    using namespace std::chrono;

    auto tp = convert(37838.001388888886);
    cout << tp << " = " << (tp-sys_seconds{})/1s << '\n';
}

输出：

2003-08-05 00:02:00 = 1060041720

IEEE 64 位双精度数具有足够的精度，可以四舍五入到该范围内最接近的秒数。直到 2079 年的某个时候，精度都小于 1µs。并且精度将保持在 10µs 以下一千年。

Fwiw，这是反向转换：

double
convert(date::sys_seconds tp)
{
    using namespace date;
    using namespace std::chrono;
    using ddays = duration<double, days::period>;

    return (tp - sys_days{1899_y/12/30})/ddays{1};
}

因此，这个：

cout << setprecision(17) << convert(convert(37838.001388888886)) << '\n';

输出：

37838.001388888886

往返不错。

如何在 C++ 中将 Pascal TDateTime(double) 时间转换为 Unix 纪元

How to convert a Pascal TDateTime(double) time to a Unix epoch in C++

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