C/C++ strftime() 与 strptime() -- 时间与字符串的转化

在 C/C++ 中，strftime() 和 strptime() 两个函数用于时间与字符串之间的转化，
它们都在头文件 time.h 或 ctime 中。

1. strftime() — 将 tm 时间结构体转为指定格式的时间字符串

函数声明如下

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size_t strftime (char *__restrict __s, size_t __maxsize,
			const char *__restrict __format,
			const struct tm *__restrict __tp);

__s: 存放转换后指定格式时间字符串的起始地址；
__maxsize: 可以在 __s 写入字符串的最大长度（含末尾的 \0）；
__format: 待写入 __s 的格式化字符串；
__tp: 时间 tm 结构体的指针；
返回值(size_t): 在 __s 写入的字符串长度（不含 \0）。

下面用代码说明一下

#include <iostream>
#include <ctime>

int main(int argc, char *argv[])
{
     time_t rawtime;
     struct tm *timeinfo;

     time(&rawtime);
     timeinfo = localtime(&rawtime);

     char buffer[80];
     strftime(buffer, 80, "the current time is %Y-%m-%d %H:%M:%S", timeinfo); // 这里的说明符含义在下文列出

     puts(buffer);

     return 0;
}

输出

1	the current time is 2021-09-06 23:50:13

2. strptime() — 将指定格式的时间字符串转为 tm 时间结构体

函数声明如下

1 2	char strptime (const char __restrict __s, const char __restrict __fmt, struct tm __tp);

__s: 待转换为 tm 结构体的时间字符串；
__fmt: 待读取的格式化字符串；
__tp: 时间 tm 结构体的指针，从字符串读取出来的时间信息会存到这里。
返回值(char *): 指向 __s 中第一个未匹配成功的字符，如果都匹配成功了的话，返回值是 NULL。

下面用代码说明一下，我们把上面的输出结果再转回去

#include <iostream>
#include <ctime>

int main(int argc, char *argv[])
{
     struct tm timeinfo;

     char cur_time[] = "the current time is 2021-09-06 23:50:13";
     strptime(cur_time, "the current time is %Y-%m-%d %H:%M:%S", &timeinfo);  // 这就把时间信息存到 timeinfo 里了

     printf("%s\n", asctime(&timeinfo));
     
     return 0;
}

输出

1	Mon Sep 6 23:50:13 2021

注意我这里没输出任何其他内容，这是 asctime() 函数的默认输出格式，可以看到，这和 2021-09-06 23:50:13 是等价的（多了个 Mon 星期一）。

3. 综合示例：将一种时间格式的字符串转换为另一种时间格式的字符串

有一个很常见的场景是，我们要在 C/C++ 代码里得到一个时间字符串，但是有两种麻烦的情况：

asctime() 和 ctime() 这种函数输出的时间格式不是我们想要的；
我们拿到的已经是一个现成的字符串，但时间格式不是我们想要的。

第一种情况，在上面 strptime() 的示例中已经解决了，这里主要说第二种情况。

场景：已有一个某种格式的时间字符串；

目标：将其转换为另一种格式的时间字符串。

这里假定我们已有一个比较混乱的时间字符串（举个例子弄乱点嘛） 2021年 Sep 6 Mon 23:50:13，要把它转换为 2021-09-06 23:50:13。

思路比较简单，先用 strptime() 把比较混乱的时间字符串读到 tm 结构体里，再用 strftime() 得到我们想要的格式。

下面看代码

#include <iostream>
#include <ctime>

int main(int argc, char *argv[])
{
     struct tm timeinfo;

     char cur_time[] = "2021年 Sep 6 Mon 23:50:13";
     strptime(cur_time, "%Y年 %b %d %a %H:%M:%S %Y-%m-%d %H:%M:%S", &timeinfo);  // 这就把时间信息存到 timeinfo 里了
     
     size_t buf_size = 80;
     char buf[buf_size];
     strftime(buf, buf_size, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", &timeinfo);

     printf("%s\n", buf);
     
     return 0;
}

输出

1	2021-09-06 23:50:13

完工！

4. 说明符表

说明符	指代	示例
`%a`	Abbreviated weekday name *	`Thu`
`%A`	Full weekday name *	`Thursday`
`%b`	Abbreviated month name *	`Aug`
`%B`	Full month name *	`August`
`%c`	Date and time representation *	`Thu Aug 23 14:55:02 2001`
`%C`	Year divided by 100 and truncated to integer (`00-99`)	`20`
`%d`	Day of the month, zero-padded (`01-31`)	`23`
`%D`	Short `MM/DD/YY` date, equivalent to `%m/%d/%y`	`08/23/01`
`%e`	Day of the month, space-padded (`1-31`)	`23`
`%F`	Short `YYYY-MM-DD` date, equivalent to `%Y-%m-%d`	`2001-08-23`
`%g`	Week-based year, last two digits (`00-99`)	`01`
`%G`	Week-based year	`2001`
`%h`	Abbreviated month name * (same as `%b`)	`Aug`
`%H`	Hour in 24h format (`00-23`)	`14`
`%I`	Hour in 12h format (`01-12`)	`02`
`%j`	Day of the year (`001-366`)	`235`
`%m`	Month as a decimal number (`01-12`)	`08`
`%M`	Minute (`00-59`)	`55`
`%n`	New-line character (`'\n'`)	``
`%p`	AM or PM designation	`PM`
`%r`	12-hour clock time *	`02:55:02 pm`
`%R`	24-hour `HH:MM` time, equivalent to `%H:%M`	`14:55`
`%S`	Second (`00-61`)	`02`
`%t`	Horizontal-tab character (`'\t'`)	``
`%T`	ISO 8601 time format (`HH:MM:SS`), equivalent to `%H:%M:%S`	`14:55:02`
`%u`	ISO 8601 weekday as number with Monday as `1` (`1-7`)	`4`
`%U`	Week number with the first Sunday as the first day of week one (`00-53`)	`33`
`%V`	ISO 8601 week number (`01-53`)	`34`
`%w`	Weekday as a decimal number with Sunday as `0` (`0-6`)	`4`
`%W`	Week number with the first Monday as the first day of week one (`00-53`)	`34`
`%x`	Date representation *	`08/23/01`
`%X`	Time representation *	`14:55:02`
`%y`	Year, last two digits (`00-99`)	`01`
`%Y`	Year	`2001`
`%z`	ISO 8601 offset from UTC in timezone (1 minute=1, 1 hour=100) If timezone cannot be determined, no characters	`+100`
`%Z`	Timezone name or abbreviation * If timezone cannot be determined, no characters	`CDT`
`%%`	A `%` sign	`%`

* 用星号(*)标记的说明符依赖于语言环境。

注意： 橙色的行表示 C99 引入的说明符和子说明符。从 C99 开始，可以在百分比符号(%)和说明符之间插入两个特定于区域设置的修饰符来请求另一种格式，如果适用的话：

修饰符	含义	应用于
`E`	Uses the locale’s alternative representation	`%Ec %EC %Ex %EX %Ey %EY`
`O`	Uses the locale’s alternative numeric symbols	`%Od %Oe %OH %OI %Om %OM %OS %Ou %OU %OV %Ow %OW %Oy`