如何使用C++20 <chrono>自行计算ISO周基日期相关值

ISO周历的核心规则：

• 每周从周一开始（%u的取值为1=周一，7=周日）
• 一年的第1周（%V=01）是包含当年第一个周四的周，因此ISO年（%G）可能与格里高利年不一致（比如2023年12月31日属于2024年的第1周）

下面是基于C++20 库的具体实现：

1. 计算ISO星期几（%u） #

利用weekday类型获取日期对应的星期，再调整为ISO规则（周一=1，周日=7）：

#include <chrono>
#include <iostream>

using namespace std::chrono;

unsigned get_iso_weekday(const sys_days& date) {
    weekday wd{date};
    // chrono中weekday的unsigned值为0=周日，1=周一，...，6=周六
    return wd == weekday{0} ? 7 : static_cast<unsigned>(wd);
}

2. 计算ISO年（%G） #

ISO年由日期所在周的周四对应的格里高利年决定（因为ISO周归属以周四所在年份为准）：

year get_iso_year(const sys_days& date) {
    weekday wd{date};
    // 找到当前日期所在周的周四
    sys_days thurs = date + (weekday{4} - wd);
    // 提取周四所在的年份即为ISO年
    return year{floor<years>(thurs)};
}

3. 计算ISO周数（%V） #

先找到ISO年的第一个周四，推导该年第1周的周一，再计算目标日期所在周与第1周的间隔：

unsigned get_iso_week(const sys_days& date) {
    weekday wd{date};
    // 目标日期所在周的周一
    sys_days target_monday = date - (wd - weekday{1});
    
    year iso_y = get_iso_year(date);
    // 找到ISO年1月1日的星期
    weekday jan1_wd{sys_days{iso_y/1/1}};
    // ISO年的第一个周四
    sys_days first_thurs = sys_days{iso_y/1/1} + (weekday{4} - jan1_wd);
    // ISO年第1周的周一（周四往前推3天）
    sys_days first_week_monday = first_thurs - days{3};
    
    // 计算两个周一之间的天数差，除以7得到周数，加1是因为从第1周开始计数
    return (target_monday - first_week_monday) / days{7} + 1;
}

测试示例 #

int main() {
    // 测试2023年12月31日（属于2024年第1周，周日）
    auto date1 = sys_days{2023y/12/31};
    std::cout << "日期: " << year_month_day{date1} << "\n";
    std::cout << "ISO年(%G): " << get_iso_year(date1) << "\n";
    std::cout << "ISO周数(%V): " << get_iso_week(date1) << "\n";
    std::cout << "ISO星期几(%u): " << get_iso_weekday(date1) << "\n\n";
    
    // 测试2024年1月1日（属于2024年第1周，周一）
    auto date2 = sys_days{2024y/1/1};
    std::cout << "日期: " << year_month_day{date2} << "\n";
    std::cout << "ISO年(%G): " << get_iso_year(date2) << "\n";
    std::cout << "ISO周数(%V): " << get_iso_week(date2) << "\n";
    std::cout << "ISO星期几(%u): " << get_iso_weekday(date2) << "\n";
    
    return 0;
}

输出结果：

日期: 2023-12-31
ISO年(%G): 2024
ISO周数(%V): 1
ISO星期几(%u): 7

日期: 2024-01-01
ISO年(%G): 2024
ISO周数(%V): 1
ISO星期几(%u): 1

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Howard Hinnant