如何用std::chrono::parse实现std::chrono::zoned_seconds的流读写？

我尝试将std::chrono::zoned_seconds对象以文本形式写入文件，之后读取该文本并重建新的std::chrono::zoned_seconds对象，但现有代码无法得到正确结果。

错误代码如下：

#include <fstream>
#include <print>
#include <chrono>
#include <format>
#include <string>
#include <sstream>


int main()
{
    {
        std::ofstream file("data.txt");
        if (!file) {
            std::println( "无法打开文件。" );
            return 1;
        }

        auto now = std::chrono::system_clock::now();
        const std::chrono::zoned_seconds zs { "America/New_York", std::chrono::time_point_cast<std::chrono::seconds>( now ) };

        std::format_to(std::ostreambuf_iterator<char>(file), "{:%F %T %Z}", zs);
        std::println( "{:%F %T %Z}", zs ); // 输出正确时间
    }

    {
        std::ifstream file("data.txt");
        if (!file) {
            std::println( "无法打开文件。" );
            return 1;
        }

        std::string str;
        std::getline(file, str);
        std::istringstream iss { str };

        std::chrono::sys_seconds tp;
        std::string zone_name;
        iss >> std::chrono::parse("%F %T %Z", tp, zone_name);
        std::chrono::zoned_seconds zs { zone_name, tp };
        std::println( "{:%F %T %Z}", zs );  // 输出错误时间!!
    }
}

运行后输出不匹配：

2024-03-01 13:35:20 EST
2024-03-01 08:35:20 EST

问题原因 #

你的代码核心问题是序列化与反序列化的逻辑不匹配：

• 写入时，std::format("{:%F %T %Z}", zs)输出的是纽约时区的本地时间（比如示例中的13:35:20 EST）；
• 读取时，你直接把这个本地时间解析成了UTC系统时间点（sys_seconds），相当于把EST时区的13:35当成了UTC时间——而EST比UTC晚5小时，所以转成纽约时区时就变成了08:35，导致结果错误。

正确实现方案 #

方案一：存储UTC时间点+完整时区名称（推荐）

这种方式完全避免时区缩写的歧义（比如EST可能对应多个时区），逻辑简单可靠，不受夏令时变化影响：

#include <fstream>
#include <print>
#include <chrono>
#include <format>
#include <string>
#include <sstream>

int main()
{
    {
        std::ofstream file("data.txt");
        if (!file) {
            std::println("无法打开文件。");
            return 1;
        }

        auto now = std::chrono::system_clock::now();
        const std::chrono::zoned_seconds zs { "America/New_York", std::chrono::time_point_cast<std::chrono::seconds>(now) };
        
        // 存储UTC时间点 + 完整时区名称
        std::format_to(std::ostreambuf_iterator<char>(file), "{} {}", zs.get_sys_time(), zs.get_time_zone()->name());
        std::println("原始输出：{:%F %T %Z}", zs);
    }

    {
        std::ifstream file("data.txt");
        if (!file) {
            std::println("无法打开文件。");
            return 1;
        }

        std::string str;
        std::getline(file, str);
        std::istringstream iss { str };

        std::chrono::sys_seconds tp;
        std::string zone_name;
        iss >> tp >> zone_name;
        
        std::chrono::zoned_seconds zs { zone_name, tp };
        std::println("读取后输出：{:%F %T %Z}", zs);
    }
}

方案二：保留本地时间格式（需注意歧义）

如果必须保留%F %T %Z的人类可读格式，解析时要先把字符串解析成对应时区的本地时间点，再构建zoned_seconds：

#include <fstream>
#include <print>
#include <chrono>
#include <format>
#include <string>
#include <sstream>

int main()
{
    {
        std::ofstream file("data.txt");
        if (!file) {
            std::println("无法打开文件。");
            return 1;
        }

        auto now = std::chrono::system_clock::now();
        const std::chrono::zoned_seconds zs { "America/New_York", std::chrono::time_point_cast<std::chrono::seconds>(now) };
        
        std::format_to(std::ostreambuf_iterator<char>(file), "{:%F %T %Z}", zs);
        std::println("原始输出：{:%F %T %Z}", zs);
    }

    {
        std::ifstream file("data.txt");
        if (!file) {
            std::println("无法打开文件。");
            return 1;
        }

        std::string str;
        std::getline(file, str);
        
        // 先解析成本地时间点
        std::chrono::local_seconds local_tp;
        std::string zone_abbr;
        std::istringstream iss(str);
        iss >> std::chrono::parse("%F %T %Z", local_tp, zone_abbr);
        
        // 注意：时区缩写有歧义，建议用完整时区名称而非缩写
        std::chrono::zoned_seconds zs { "America/New_York", local_tp };
        std::println("读取后输出：{:%F %T %Z}", zs);
    }
}

方案对比 #

• 方案一：优先选择，UTC时间点全局唯一，完整时区名称无歧义，序列化/反序列化逻辑稳定，不会受时区规则变化影响。
• 方案二：适合需要人类可读格式的场景，但需注意时区缩写的歧义问题（比如CST可代表中国标准时间、美国中部标准时间等），若必须使用，建议同时存储完整时区名称而非仅缩写。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者digito_evo