如何在libfmt 9.1中按UTC格式化chrono::time_point<system_clock>

我正在使用libfmt 9.1版本，有一个内部以UTC存储的chrono::time_point<chrono::system_clock>时间点，希望输出其时间和日期时不转换为本地时区。

这是libfmt 10版本的默认行为，但在9.1版本中，libfmt会将时间点转换为本地时区输出。示例代码如下：

char e[] = "TZ=:Pacific/Auckland";
putenv(e);
tzset();
auto tp = std::chrono::sys_seconds::min();
auto tpStr = fmt::format( "{:%F %T %Z}", tp);
std::cout << tpStr << "\n";

使用libfmt v9.1编译时输出1970-01-01 12:00:00 NZST，使用v10编译时输出1970-01-01 00:00:00 GMT。

我无法轻易升级到libfmt v10，担心变更会破坏项目其他部分。我使用C++17，无法使用std::format。请问是否可以让libfmt 9.1按UTC格式化chrono::time_point<chrono::system_clock>？

libfmt文档未提及时区相关内容，std::format文档规定了L前缀，可从默认的C区域设置输出（即libfmt v10的默认行为）切换为本地时区输出。想知道libfmt 9.1是否有反向修饰符？

解决方案 #

方法1：临时切换时区环境变量 #

通过临时将进程时区设置为UTC，完成格式化后恢复原时区，实现UTC输出。此方法简单直接，但线程不安全，多线程场景需加锁。

示例代码：

#include <fmt/chrono.h>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>

int main() {
    // 保存原时区环境变量
    const char* original_tz = getenv("TZ");
    
    // 临时设置时区为UTC
    char utc_tz[] = "TZ=UTC";
    putenv(utc_tz);
    tzset();
    
    // 格式化UTC时间点
    auto tp = std::chrono::sys_seconds::min();
    auto tpStr = fmt::format("{:%F %T %Z}", tp);
    std::cout << tpStr << "\n"; // 输出1970-01-01 00:00:00 GMT
    
    // 恢复原时区
    if (original_tz) {
        char restore_tz[256];
        snprintf(restore_tz, sizeof(restore_tz), "TZ=%s", original_tz);
        putenv(restore_tz);
    } else {
        // 原环境无TZ变量则移除
        unsetenv("TZ");
    }
    tzset();
    
    return 0;
}

方法2：自定义格式化器（推荐） #

编写自定义的fmt格式化器，直接通过gmtime_r（线程安全）将时间点转换为UTC时间，完全控制格式化逻辑，不受libfmt默认时区行为影响。

示例代码：

#include <fmt/chrono.h>
#include <fmt/format.h>
#include <chrono>
#include <ctime>

// 自定义UTC格式化器
struct utc_time_formatter {
    // 支持自定义格式字符串（可选扩展）
    template <typename ParseContext>
    constexpr auto parse(ParseContext& ctx) {
        // 若需要支持自定义格式，可在此解析ctx.format()中的格式说明符
        return ctx.begin();
    }

    template <typename FormatContext>
    auto format(const std::chrono::system_clock::time_point& tp, FormatContext& ctx) {
        std::time_t t = std::chrono::system_clock::to_time_t(tp);
        std::tm tm{};
        gmtime_r(&t, &tm); // 线程安全的UTC时间转换

        // 按指定格式输出，此处可根据需求调整格式
        return fmt::format_to(ctx.out(), "{:04d}-{:02d}-{:02d} {:02d}:{:02d}:{:02d} GMT",
            tm.tm_year + 1900, tm.tm_mon + 1, tm.tm_mday,
            tm.tm_hour, tm.tm_min, tm.tm_sec);
    }
};

// 注册格式化器，让fmt识别system_clock::time_point的UTC格式化
template <> struct fmt::formatter<std::chrono::system_clock::time_point, char> : utc_time_formatter {};

int main() {
    char e[] = "TZ=:Pacific/Auckland";
    putenv(e);
    tzset();
    
    auto tp = std::chrono::sys_seconds::min();
    auto tpStr = fmt::format("{}", tp);
    std::cout << tpStr << "\n"; // 输出1970-01-01 00:00:00 GMT
    
    return 0;
}

如果需要支持自定义格式字符串（如%F %T），可以扩展parse方法解析格式说明符，在format中动态生成输出格式。

方法3：依赖libfmt内部逻辑（不推荐） #

libfmt 9.1的chrono格式化内部存在UTC处理逻辑，但未暴露为公共接口。直接调用内部函数会导致代码依赖未公开的实现细节，后续版本升级或维护时容易出问题，仅适合临时应急场景，不建议在生产环境使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lukas Barth