如何计算不同类型Chrono DateTime对象的Duration差值？

我有两个不同类型的DateTime对象，想要对它们执行减法运算，或者通过其他方式获取二者之间的Duration差值。

示例代码如下：

// 第一步：构建不同时区的DateTime对象
// 先创建UTC当前时间对象，再转换为所需时区，例如转换为伦敦时区
let utc_now = Utc::now();
let naive_utc_datetime = utc_now.naive_local();
    // 由于该时间是UTC时间，`naive_local`应与`naive_utc`返回相同结果？

// 通过chrono_tz时区创建伦敦时间
let london_now = chrono_tz::Europe::London.from_utc_datetime(&naive_utc_datetime);
println!("london_now: {}", london_now);
    // london_now: 2023-08-31 10:07:43.421198168 BST

let difference_from_utc = london_now - utc_now;
println!("difference_from_utc: {}", difference_from_utc);
    // 无法编译

编译报错信息：

cannot subtract `DateTime<Utc>` from `DateTime<Tz>`
the trait `Sub<DateTime<Utc>>` is not implemented for `DateTime<Tz>`
the following other types implement trait `Sub<Rhs>`:
  <DateTime<Tz> as Sub<Days>>
  <DateTime<Tz> as Sub<FixedOffset>>
  <DateTime<Tz> as Sub<Months>>
  <DateTime<Tz> as Sub<chrono::Duration>>
  <DateTime<Tz> as Sub>

需求：如何获取伦敦时间与UTC时间之间的Duration差值？当前为英国夏令时，2023-08-31当天的差值应为恰好1小时。

要计算不同时区DateTime对象的差值，核心思路是将两个对象转换为同一时区的类型，或直接基于时间戳计算，以下是几种可行方法：

方法1：统一时区后相减 #

将其中一个DateTime转换为另一个的时区类型，即可直接使用减法运算符得到Duration：

// 将UTC时间转换为伦敦时区的DateTime
let utc_in_london = utc_now.with_timezone(&chrono_tz::Europe::London);
// 此时两个对象都是DateTime<chrono_tz::Europe::London>类型，可以直接相减
let difference = london_now - utc_in_london;
println!("difference_from_utc: {}", difference);
// 输出：01:00:00（夏令时期间）

也可以反过来，把伦敦时间转换为UTC时区：

let london_in_utc = london_now.with_timezone(&Utc);
let difference = london_in_utc - utc_now;
println!("difference_from_utc: {}", difference);

方法2：基于时间戳计算差值 #

提取两个DateTime的Unix时间戳（精确到秒、毫秒或纳秒），计算差值后转换为Duration：

// 获取纳秒级时间戳
let utc_timestamp = utc_now.timestamp_nanos();
let london_timestamp = london_now.timestamp_nanos();
// 计算差值并转为Duration
let difference = chrono::Duration::nanos(london_timestamp - utc_timestamp);
println!("difference_from_utc: {}", difference);

这种方法不受时区类型限制，适用于任意DateTime对象的差值计算。

方法3：直接获取时区偏移量（仅适用于同一时刻的不同时区表示） #

如果两个DateTime表示的是同一物理时刻（比如示例中伦敦时间由UTC时间转换而来），可以直接获取伦敦时区的偏移量：

// 获取伦敦时间的时区偏移（相对于UTC）
let offset = london_now.offset();
// 转换为Duration
let difference = chrono::Duration::seconds(offset.local_minus_utc() as i64);
println!("difference_from_utc: {}", difference);

这种方法效率最高，但仅适用于两个时间点为同一时刻的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user2138149