Boost 時間庫使用筆記

最近學習了一下boost日期時間相關的庫，在此做一下學習筆記，來源于《Boost程式庫完全開發指南第4版》

思維導圖
date_time庫
- 使用方式注意點
- 頭檔案
- 基本概念
日期的處理
- date類
處理時間
- 時間長度 time_duration
- 時間點 ptime

date_time庫是需要編譯才能使用

處理日期的頭檔案 gregorian

// 處理日期的元件
#include <boost/date_time/gregorian/gregorian.hpp>
using namesapce boost::gregorian;

處理時間的頭檔案 posix_time

// 處理時間的元件
#include <boost/date_time/posix_time/posix_time.hpp>
using namespace boost::posix_time

時間是個無限延伸的實數軸，時間點是數軸上的點，兩個時間點确定一個區間，時長(時間長度)是一個有正負号的标量，是兩個時間點之差，不屬于數軸
時間點、時間段和時長可以進行一定的運算，可以用常識想到 “時間點 + 時長 = 時間點” ，“時長 + 時長 = 時長”，“時間段 ∩ 時間段 = 時間段”，“時間點 ∈ 時間段” ；還有一些無意義的運算如 “時間點+時間點”、“時長+時間段”
date_time 支援無限時間和無效時間，這樣特殊的時間，類似于數學上的極限。這樣的 special_values 有如下幾個
pos_infin : 表示正無限
neg_infin : 表示負無限
not_a_date_time : 無效時間
min_date_time ：可表示的最小日期或時間
max_date_time ：可表示的最大日期或時間

date_time 是日期的處理部分，日期隻涉及年月日。
date_time 僅支援1400-01-01到9999-12-31之間的日期計算

date 是date_time處理日期的核心類，使用一個32為整數作為内部存儲，以天為機關表示時間點的概念
類思維導圖

Boost 時間庫使用筆記
類摘要

templat<typename T, typename calendar, typename duration_type_>
class date{
public:
      date(year_type,month_type,date_type); // 構造函數 如 date(2021,1,1)
      date(const ymd_type &);// 其他類型的構造函數
      // 基本操作函數
      year_type year() const; // 擷取 年
      month_type month() const; // 擷取 月
      day_type day() const; // 擷取 日
      day_of_week_type day_of_week() const;// 擷取 當天的星期數
      ymd_type year_month_day() const; 

      bool operator<(const date_type &) const;
      bool operator==(const date_type &) const; 

      // 校驗函數
      bool is_special() const;
      bool is_not_a_date() const;
      bool is_infinity() const;
      bool is_pos_infinity() const;
      bool is_neg_infinity() const;
      
      // 日期運算函數
      duration_type operator-(const date_tye &) const;
      ... 
}；

建立日期對象
普通構造

Boost 時間庫使用筆記
字元串構造使用from_string() 或 from_undelimited_string()

Boost 時間庫使用筆記
day_clock
day_clock 是一個天級别的時鐘，調用其靜态成員函數local_day() 或universal_day()傳回當天的日期兌現。
day_clock 内部使用 C标準庫的localtime() 和 gmtime() 函數，是以local_day()結果依賴于作業系統的時區設定

Boost 時間庫使用筆記
非法日期的處理-采用抛出異常的方式
1.日期超出1400-01-01到9999-12-31的範圍
2.使用不存在的月份或日期如 date(2020,2,30) date(2021,13,1)
date_time庫會抛出異常(不會轉換為一個無效日期)，使用what()可以獲得具體錯誤資訊
日期通路函數
date.year() 傳回年
date.month() 傳回月
date.day() 傳回日
year_month_day() 傳回 date::ymd_type結構

Boost 時間庫使用筆記
day_of_week() 傳回 date 的星期數，0表示星期天 0~6
day_of_year() 傳回 date 是當年的第幾天最多366
end_of_month() 傳回當月最後一天的date
week_number() 傳回date所在周是當年的第幾周範圍0~53
檢驗特殊日期的函數
is_infinity() 是否是一個無限日期
is_neg_infinity() 是否是一個負無限日期
is_pos_infinity() 是否是一個正無限日期
is_not_a_date() 是否是一個無效日期注意：非法日期沒辦法用這個檢測出來。非法日期在構造時就會抛出異常
is_special() 是否是任意一個特殊日期
例子:

Boost 時間庫使用筆記
日期的輸出
to_simple_string() ：YYYY-mmm-DD 其中mmm是3字元的英文月份名
to_iso_string() : YYYYMMDD 都為數字
to_iso_extended_string() : YYYY-MM-DD 都為數字
date支援流輸入輸出，預設使用YYYY-mmm-DD格式
Boost 時間庫使用筆記
日期長度 date_duration

class date_duration
{
public:
  date_duration(long); //構造函數
  date_duration(special_values);
 
  long days() const; // 成員通路函數
  bool is_special() const;
  bool is_negative() const;

  bool operator==(const date_duration &) const;
  ...

  static date_duration unit(); // 時長機關
}；

days 天機關時長類
weeks 周機關時長類
months 月機關時長類
years 年機關時長類
以上四個支援加減乘除運算
用法例子：

Boost 時間庫使用筆記
日期運算
days = date1 - date2
date1 = date + days(x) : x天間隔
date1 = date + weeks(x) : x個周間隔
date1 = date + months(x) : x個月間隔注意：如果是月末日期，可能加減之後會丢失日期。如1月31号加一個月會得到 2月28号或 29号，再加一個月隻能得到 3月 28号或 29号
date1 = date + years(x) : x個年間隔年也可能有月類似問題。當出現閏年的 2月 29号

以上 x 值可以為負數

時間是日期的進一步細化，相當于在日期“天”的量級下增加時分秒。

time_duration 和 date_duration 類似。可以說是對時長機關的細化
hours 小時
minutes 分
seconds 秒
milliseconds 毫秒
microseconds 微秒
nanoseconds 納秒
運算上和 date_duration 運算類似

ptime 類摘要

class ptime
{
public:
  ptime(const date_type &,const time_duration_type &, dast_flags = not_dst)； // 構造函數
  ptime(special_values)
  
  date_type date() const; //擷取日期
  time_duration_type time_of_day() const; // 擷取時間
  // 其他函數 與 date類 類似
};

建立時間點對象
ptime(date(2021,1,1),hours(1)) // 2021年1月1号淩晨 1時
實際上時間點對象就是 date+time_duration
時間運算
ptime 除了days、weeks、months、years 增加了 hours、minutes、seconds、milliseconds...等待時長機關
運算上和 date相同

Boost 時間庫使用 筆記

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