使用 WinAPI 进行夏令时和 UTC 到本地时间的转换
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【中文标题】使用 WinAPI 进行夏令时和 UTC 到本地时间的转换【英文标题】：Daylight Saving Time and UTC-to-local time conversions with WinAPIs 【发布时间】：2014-06-11 20:26:28 【问题描述】：我正在尝试查看从本地时间转换为 UTC 时间（反之亦然）的 WindAPI 是否准确。例如，让我们以LocalFileTimeToFileTime API 为例。它的描述是：
LocalFileTimeToFileTime 使用时区的当前设置 和夏令时。因此，如果是夏令时， 此功能将考虑夏令时，即使 您转换的时间是标准时间。
所以我用这段代码测试它：
//Say, if DST change takes place on Mar-8-2015 at 2:00:00 AM
//when the clock is set 1 hr forward
//Let's check the difference between two times:
SYSTEMTIME st1_local = 2015, 3, 0, 8, 1, 30, 0, 0; //Mar-8-2015 1:30:00 AM
SYSTEMTIME st2_local = 2015, 3, 0, 8, 3, 30, 0, 0; //Mar-8-2015 3:30:00 AM
//Convert to file-time format
FILETIME ft1_local, ft2_local;
VERIFY(::SystemTimeToFileTime(&st1_local, &ft1_local));
VERIFY(::SystemTimeToFileTime(&st2_local, &ft2_local));
//Then convert from local to UTC time
FILETIME ft1_utc, ft2_utc;
VERIFY(::LocalFileTimeToFileTime(&ft1_local, &ft1_utc));
VERIFY(::LocalFileTimeToFileTime(&ft2_local, &ft2_utc));
//Get the difference
LONGLONG iiDiff100ns = (((LONGLONG)ft2_utc.dwHighDateTime << 32) | ft2_utc.dwLowDateTime) -
(((LONGLONG)ft1_utc.dwHighDateTime << 32) | ft1_utc.dwLowDateTime);
//Convert from 100ns to seconds
LONGLONG iiDiffSecs = iiDiff100ns / 10000000LL;
//I would expect 1 hr
ASSERT(iiDiffSecs == 3600); //But I get 7200, which is 2 hrs!
那么我在这里错过了什么？
【问题讨论】：
Paul 的回答很准确，但您也可以考虑使用Boost C++ Library 的日期和时间 API。 @MattJohnson：是的，它有效。不过，除了 C 实现之外，LocalFileTimeToFileTime API 本身有什么问题——它真的在“现在”调用它的时候使用 DST 调整吗？
@ahmd0：是的，如文档所述。
【参考方案1】：
SystemTimeToFileTime() 将其第一个参数解释为 UTC 时间（没有 DST 的概念），因此您的 ft1_local 和 ft2_local 对象将始终相隔两个小时，因为您正在更改数据格式，但不是实际的时间点。然后LocalFileTimeToFileTime() 将对您传递给它的任何内容应用相同的偏移量，因此ft1_utc 和ft2_utc 也总是会相隔两个小时。
正如文档所说，“LocalFileTimeToFileTime 使用当前设置 时区和夏令时”（强调我的），所以如果在当前时间你比 UTC 晚四个小时，例如，它只会从您传递给它的任何时间中减去四个小时，无论该时间最初是否代表 DST 另一边的某个时间。
编辑：根据 cmets，这是您如何获得标准 C 中两个本地时间之间的秒差：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main(void)
struct tm start_time;
start_time.tm_year = 115;
start_time.tm_mon = 2;
start_time.tm_mday = 8;
start_time.tm_hour = 1;
start_time.tm_min = 30;
start_time.tm_sec = 0;
start_time.tm_isdst = -1;
struct tm end_time;
end_time.tm_year = 115;
end_time.tm_mon = 2;
end_time.tm_mday = 8;
end_time.tm_hour = 3;
end_time.tm_min = 30;
end_time.tm_sec = 0;
end_time.tm_isdst = -1;
time_t start_tm = mktime(&start_time);
time_t end_tm = mktime(&end_time);
if ( start_tm == -1 || end_tm == -1 )
fputs("Couldn't get local time.", stderr);
exit(EXIT_FAILURE);
double seconds_diff = difftime(end_tm, start_tm);
printf("There are %.1f seconds difference.\n", seconds_diff);
return EXIT_SUCCESS;
哪个输出：
paul@thoth:~/src$ ./difftime
There are 3600.0 seconds difference.
paul@thoth:~/src$
如你所愿。
注意，struct tm:
tm_year 表示自 1900 年以来的年数，所以要获得 2015，我们写 115
tm_mon 的范围是 0 到 11，所以三月是 2，而不是 3。
其他时间成员如你所愿
当tm_isdst 设置为-1 时，mktime() 将尝试自行确定 DST 在我们提供的当地时间是否有效，这就是我们希望它在此处执行的操作。
【讨论】：
SystemTimeToFileTime 不将其第一个参数解释为 UTC 时间。它按原样转换它，或者换句话说，1:30 AM 变为 1:30 AM。您可以通过手动将 FILETIME 值转换为人类可读的格式来检查。表示为100-nanosecond intervals since January 1, 1601
如何从第一个参数的文档中解释这一点，然后：“指向 SYSTEMTIME 结构的指针，该结构包含要从 UTC 转换为文件时间格式的系统时间。”
我该如何解释？搞砸了微软文档:)
我喜欢你的第二个论点，关于uses the current settings。似乎LocalFileTimeToFileTime 确实采用了当前的 DST 设置并应用它，而不考虑转换的日期。哇，这很糟糕。那你是如何调整我找出两个日期之间时差的方法的？
FILETIME 结构包含自 1601 年 1 月 1 日 UTC 以来的间隔，因此如果 1:30AM 总是变为 1:30AM，这表明 SystemTimeToFileTime() 将其第一个参数解释为 UTC，它不会驳斥这一点。【参考方案2】：
尽管Paul Griffiths' 解决方案非常漂亮，但由于明显的语言环境限制，我无法使用它。 （C 显然已经过时了。）所以我不得不采用纯粹的 WinAPI 方法。接下来是我想出的。如果我错了，请纠正我（尤其是那些可以访问微软mktime 似乎偏爱的美国以外时区的人）：
SYSTEMTIME st1 = 2015, 3, 0, 8, 1, 30, 0, 0; //Mar-8-2015 1:30:00 AM
SYSTEMTIME st2 = 2015, 3, 0, 8, 3, 30, 0, 0; //Mar-8-2015 3:30:00 AM
LONGLONG iiDiffNs;
if(GetLocalDateTimeDifference(&st1, &st2, &iiDiffNs))
_tprintf(L"Difference is %.02f sec\n", (double)iiDiffNs / 1000.0);
else
_tprintf(L"ERROR (%d) calculating the difference.\n", ::GetLastError());
那么这就是实际的实现。这里需要注意的一个重要方面是，由于缺少用于检索特定年份的时区信息的 API，以下方法可能无法在 Windows XP 上可靠地运行。
先声明一些：
enum DST_STATUS
DST_ERROR = TIME_ZONE_ID_INVALID, //Error
DST_NONE = TIME_ZONE_ID_UNKNOWN, //Daylight Saving Time is NOT observed
DST_OFF = TIME_ZONE_ID_STANDARD, //Daylight Saving Time is observed, but the system is currently not on it
DST_ON = TIME_ZONE_ID_DAYLIGHT, //Daylight Saving Time is observed, and the system is currently on it
;
#define FILETIME_TO_100NS(f) (((LONGLONG)f.dwHighDateTime << 32) | f.dwLowDateTime)
BOOL GetLocalDateTimeDifference(SYSTEMTIME* pStBegin_Local, SYSTEMTIME* pStEnd_Local, LONGLONG* pOutDiffMs = NULL);
BOOL ConvertLocalTimeToUTCTime(SYSTEMTIME* pSt_Local, SYSTEMTIME* pOutSt_UTC = NULL);
DST_STATUS GetDSTInfoForYear(USHORT uYear, TIME_ZONE_INFORMATION* pTZI = NULL);
以及实现：
BOOL GetLocalDateTimeDifference(SYSTEMTIME* pStBegin_Local, SYSTEMTIME* pStEnd_Local, LONGLONG* pOutDiffMs)
//Calculate difference between two local dates considering DST adjustments between them
//INFO: May not work correctly on Windows XP for a year other than the current year!
//'pStBegin_Local' = local date/time to start from
//'pStEnd_Local' = local date/time to end with
//'pOutDiffMs' = if not NULL, receives the difference in milliseconds (if success)
//RETURN:
// = TRUE if success
// = FALSE if error (check GetLastError() for info)
BOOL bRes = FALSE;
LONGLONG iiDiffMs = 0;
int nOSError = NO_ERROR;
if(pStBegin_Local &&
pStEnd_Local)
//Convert both dates to UTC
SYSTEMTIME stBeginUTC;
if(ConvertLocalTimeToUTCTime(pStBegin_Local, &stBeginUTC))
SYSTEMTIME stEndUTC;
if(ConvertLocalTimeToUTCTime(pStEnd_Local, &stEndUTC))
//Then convert into a more manageable format: FILETIME
//It will represent number of 100-nanosecond intervals since January 1, 1601 for each date
FILETIME ftBeginUTC;
if(::SystemTimeToFileTime(&stBeginUTC, &ftBeginUTC))
FILETIME ftEndUTC;
if(::SystemTimeToFileTime(&stEndUTC, &ftEndUTC))
//Now get the difference in ms
//Convert from 100-ns intervals = 10^7, where ms = 10^3
iiDiffMs = (FILETIME_TO_100NS(ftEndUTC) - FILETIME_TO_100NS(ftBeginUTC)) / 10000LL;
//Done
bRes = TRUE;
else
nOSError = ::GetLastError();
else
nOSError = ::GetLastError();
else
nOSError = ::GetLastError();
else
nOSError = ::GetLastError();
else
nOSError = ERROR_INVALID_PARAMETER;
if(pOutDiffMs)
*pOutDiffMs = iiDiffMs;
::SetLastError(nOSError);
return bRes;
BOOL ConvertLocalTimeToUTCTime(SYSTEMTIME* pSt_Local, SYSTEMTIME* pOutSt_UTC)
//Convert local date/time from 'pSt_Local'
//'pOutSt_UTC' = if not NULL, receives converted UTC time
//RETURN:
// = TRUE if success
// = FALSE if error (check GetLastError() for info)
BOOL bRes = FALSE;
SYSTEMTIME stUTC = 0;
int nOSError = NO_ERROR;
if(pSt_Local)
//First get time zone info
TIME_ZONE_INFORMATION tzi;
if(GetDSTInfoForYear(pSt_Local->wYear, &tzi) != DST_ERROR)
if(::TzSpecificLocalTimeToSystemTime(&tzi, pSt_Local, &stUTC))
//Done
bRes = TRUE;
else
nOSError = ::GetLastError();
else
nOSError = ::GetLastError();
else
nOSError = ERROR_INVALID_PARAMETER;
if(pOutSt_UTC)
*pOutSt_UTC = stUTC;
::SetLastError(nOSError);
return bRes;
DST_STATUS GetDSTInfoForYear(USHORT uYear, TIME_ZONE_INFORMATION* pTZI)
//Get DST info for specific 'uYear'
//INFO: Year is not used on the OS prior to Vista SP1
//'pTZI' = if not NULL, will receive the DST data currently set for the time zone for the year
//RETURN:
// = Current DST status, or an error
// If error (check GetLastError() for info)
DST_STATUS tzStat = DST_ERROR;
int nOSError = NO_ERROR;
//Define newer APIs
DWORD (WINAPI *pfnGetDynamicTimeZoneInformation)(PDYNAMIC_TIME_ZONE_INFORMATION);
BOOL (WINAPI *pfnGetTimeZoneInformationForYear)(USHORT, PDYNAMIC_TIME_ZONE_INFORMATION, LPTIME_ZONE_INFORMATION);
//Load APIs dynamically (in case of Windows XP)
HMODULE hKernel32 = ::GetModuleHandle(L"Kernel32.dll");
ASSERT(hKernel32);
(FARPROC&)pfnGetDynamicTimeZoneInformation = ::GetProcAddress(hKernel32, "GetDynamicTimeZoneInformation");
(FARPROC&)pfnGetTimeZoneInformationForYear = ::GetProcAddress(hKernel32, "GetTimeZoneInformationForYear");
TIME_ZONE_INFORMATION tzi = 0;
//Use newer API if possible
if(pfnGetDynamicTimeZoneInformation &&
pfnGetTimeZoneInformationForYear)
//Use new API for dynamic time zone
DYNAMIC_TIME_ZONE_INFORMATION dtzi = 0;
tzStat = (DST_STATUS)pfnGetDynamicTimeZoneInformation(&dtzi);
if(tzStat == DST_ERROR)
//Failed -- try old method
goto lbl_fallback_method;
//Get TZ info for a year
if(!pfnGetTimeZoneInformationForYear(uYear, &dtzi, &tzi))
//Failed -- try old method
goto lbl_fallback_method;
else
lbl_fallback_method:
//Older API (also used as a fall-back method)
tzStat = (DST_STATUS)GetTimeZoneInformation(&tzi);
if(tzStat == DST_ERROR)
nOSError = ::GetLastError();
else
nOSError = ERROR_NOT_SUPPORTED;
if(pTZI)
*pTZI = tzi;
::SetLastError(nOSError);
return tzStat;
【讨论】：
无需调用 GetDynamicTimeZoneInformation()。只需将 NULL 传递给 GetTimeZoneInformationForYear() 的第二个参数即可。以上是关于使用 WinAPI 进行夏令时和 UTC 到本地时间的转换的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章