如何用std::chrono从毫秒级Epoch时间提取时间单位并操作日期？

需要注意：以下方案基于C++20及以上版本实现，标准库从C20开始正式引入chrono日历与时区组件。若使用旧版本C，需依赖Howard Hinnant的date第三方库（此处仅讲解标准库原生方案）。

1. 提取年、月、日、时、分、秒、毫秒 #

要从system_clock::time_point中提取时间单位，需先将其转换为结构化的日历类型（如year_month_day）和时分秒毫秒类型（如hh_mm_ss<milliseconds>）。以下是完整的getTimeUnit函数实现：

#include <chrono>
#include <iostream>

enum class DatePrecision { YEAR, MONTH, DAY, HOUR, MINUTE, SECOND, MILLI };

using namespace std::chrono;

int getTimeUnit(const system_clock::time_point& tp, const DatePrecision dp) {
    // 将时间点向下取整到UTC当天起始时刻，得到天数级的时间戳
    const auto utc_days = floor<days>(tp);
    // 转换为年-月-日结构化类型
    const year_month_day ymd{utc_days};
    
    // 计算当天已流逝的毫秒数，并解析为时-分-秒-毫秒
    const auto ms_since_midnight = floor<milliseconds>(tp - utc_days);
    const hh_mm_ss hms{ms_since_midnight};

    switch (dp) {
        case DatePrecision::YEAR:
            return static_cast<int>(ymd.year());
        case DatePrecision::MONTH:
            return static_cast<unsigned>(ymd.month());
        case DatePrecision::DAY:
            return static_cast<unsigned>(ymd.day());
        case DatePrecision::HOUR:
            return hms.hours().count();
        case DatePrecision::MINUTE:
            return hms.minutes().count();
        case DatePrecision::SECOND:
            return hms.seconds().count();
        case DatePrecision::MILLI:
            return hms.subseconds().count();
        default:
            return -1;
    }
}

int main() {
    long long et = 1693322440062;
    milliseconds ms{et};
    system_clock::time_point tp(ms);

    std::cout << "Year: " << getTimeUnit(tp, DatePrecision::YEAR) << "\n";
    std::cout << "Month: " << getTimeUnit(tp, DatePrecision::MONTH) << "\n";
    std::cout << "Day: " << getTimeUnit(tp, DatePrecision::DAY) << "\n";
    std::cout << "Hour: " << getTimeUnit(tp, DatePrecision::HOUR) << "\n";
    std::cout << "Minute: " << getTimeUnit(tp, DatePrecision::MINUTE) << "\n";
    std::cout << "Second: " << getTimeUnit(tp, DatePrecision::SECOND) << "\n";
    std::cout << "Milli: " << getTimeUnit(tp, DatePrecision::MILLI) << "\n";
    return 0;
}

代码说明 #

• floor<days>(tp)：将时间点向下取整到UTC当天的午夜时刻，得到代表Epoch以来天数的sys_days类型。
• year_month_day{utc_days}：将天数转换为可读的年、月、日结构化数据。
• tp - utc_days：计算当天已流逝的时长，转换为毫秒后用hh_mm_ss解析为时、分、秒、毫秒。
• 上述代码默认处理UTC时间，若需要本地时间，需结合时区转换（见下文）。

2. 日期比较 #

chrono库已为time_point重载了所有比较运算符，直接使用即可：

system_clock::time_point tp1 = milliseconds{1693322440062};
system_clock::time_point tp2 = milliseconds{1693408840000};

if (tp1 < tp2) {
    std::cout << "tp1 早于 tp2\n";
}

若需比较年、月、日等日历单元，可先转换为year_month_day再比较：

year_month_day ymd1 = floor<days>(tp1);
year_month_day ymd2 = floor<days>(tp2);

if (ymd1 == ymd2) {
    std::cout << "两个时间点属于同一天\n";
}

3. 添加/减去小时、天数、月份 #

加减固定时长（小时、天数） #

直接对time_point加减chrono::duration类型即可：

// 添加2小时
auto tp_plus_2h = tp + hours{2};
// 减去3天
auto tp_minus_3d = tp - days{3};

加减月份（日历级操作） #

由于不同月份天数不同，需先转换为year_month_day，结合months类型操作后再转回time_point：

year_month_day ymd = floor<days>(tp);
// 添加1个月
auto ymd_plus_1m = ymd + months{1};
// 转换回system_clock的时间点
auto tp_plus_1m = system_clock::from_sys(sys_days{ymd_plus_1m});

4. 处理本地时间（替代UTC） #

若需要将UTC时间转换为系统本地时间，需使用时区组件：

#include <chrono>
#include <iostream>

int main() {
    long long et = 1693322440062;
    milliseconds ms{et};
    system_clock::time_point tp_utc(ms);

    // 获取当前系统的本地时区
    const auto& local_tz = std::chrono::current_zone();
    // 将UTC时间转换为本地时间
    auto tp_local = local_tz->to_local(tp_utc);

    // 提取本地日期和时间
    auto local_days = floor<days>(tp_local);
    year_month_day ymd_local{local_days};
    auto ms_local = floor<milliseconds>(tp_local - local_days);
    hh_mm_ss hms_local{ms_local};

    std::cout << "本地年份: " << static_cast<int>(ymd_local.year()) << "\n";
    std::cout << "本地小时: " << hms_local.hours().count() << "\n";
    return 0;
}

常见问题解决 #

• 无法运行cppreference示例：确保编译器启用C++20标准（GCC：-std=c++20，MSVC：/std:c++20，Clang：-std=c++20）。
• utc_time与system_time的区别：system_clock::time_point本质就是UTC时间（sys_time），utc_time是更明确的UTC时间类型，两者可互相转换：utc_time<milliseconds> utc_tp{tp.time_since_epoch()};

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Markstar