在C++20中如何将自定义Time结构体转为std::chrono::time_point？

问题描述 #

需要将自定义的Time结构体转换为std::chrono::system_clock::time_point类型，实现指定的convert函数：

struct Time {
    //! 年份
    unsigned int year;
    //! 月份
    unsigned int month;
    //! 日期
    unsigned int day;
    //! 小时
    unsigned int hours;
    //! 分钟
    unsigned int minutes;
    //! 秒数
    unsigned int seconds;
};

std::chrono::system_clock::time_point convert(Time& time) {
    // 此处填写实现代码
}

实现代码 #

#include <chrono>
#include <stdexcept>

struct Time {
    unsigned int year;
    unsigned int month;
    unsigned int day;
    unsigned int hours;
    unsigned int minutes;
    unsigned int seconds;
};

std::chrono::system_clock::time_point convert(Time& time) {
    // 构造C++20 chrono标准的年、月、日对象
    std::chrono::year y{static_cast<int>(time.year)};
    std::chrono::month m{static_cast<unsigned int>(time.month)};
    std::chrono::day d{static_cast<unsigned int>(time.day)};

    // 验证日期合法性，排除2月30日、13月这类无效输入
    std::chrono::year_month_day ymd{y, m, d};
    if (!ymd.ok()) {
        throw std::invalid_argument("Invalid date");
    }

    // 将日期转换为从Unix纪元开始的天数表示
    std::chrono::sys_days days_since_epoch{ymd};

    // 计算当天的时分秒偏移量
    auto time_of_day = std::chrono::hours{time.hours} +
                       std::chrono::minutes{time.minutes} +
                       std::chrono::seconds{time.seconds};

    // 组合日期与时间，得到最终的system_clock时间点
    return days_since_epoch + time_of_day;
}

关键说明 #

• C++20新特性依赖：使用std::chrono库新增的日历类型（year/month/day）处理日期，这是C++20标准引入的专门用于日期时间转换的组件。
• 合法性校验：通过year_month_day::ok()检查输入日期是否有效，避免无效日期触发未定义行为。
• 时间点组合逻辑：先将日期转换为纪元以来的天数（sys_days），再叠加当天的时分秒偏移量，最终得到对应system_clock的时间点。
• 异常处理：针对无效输入抛出标准异常，调用者可根据业务场景捕获并处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Andy