fmt::format与iostream输出chrono时间不一致问题及UTC配置方法

问题背景 #

在使用{fmt}库格式化std::chrono::system_clock::time_point时，出现输出不一致的情况：fmt默认将时间转换为本地时区时间，而<iostream>直接输出UTC时间。示例代码及对应输出如下：

示例代码：

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

int main(){ 
    using TimePoint = std::chrono::system_clock::time_point;

    TimePoint localTime = std::chrono::system_clock::now();

    auto localTimeStr = fmt::format("{:%F %T}", localTime);

    std::cout << localTimeStr << std::endl
              << localTime;

     return 0;
}

输出结果：

2023-03-15 21:47:46
2023-03-15 20:47:46.0631142

开发环境：MSVC 19.34、fmt 9.1.0。需要解决两个核心问题：

1. 如何配置fmt使其输出与<iostream>一致？
2. 如何设置fmt始终以UTC格式打印时间？

问题1：让fmt输出与iostream一致（即UTC时间） #

<iostream>输出std::chrono::system_clock::time_point时，直接基于UTC基准的时间戳转换为字符串；而fmt默认会将system_clock的时间点转换为本地时区时间。要让fmt输出UTC时间，只需用fmt::gmtime()包装时间点，它会将时间点转换为UTC时区的时间结构：

修改后的代码片段：

auto utcTimeStr = fmt::format("{:%F %T}", fmt::gmtime(localTime));
std::cout << utcTimeStr << std::endl << localTime;

此时utcTimeStr的输出会和cout直接打印的时间完全一致。

问题2：设置fmt始终以UTC格式打印时间 #

如果希望所有fmt对system_clock::time_point的格式化都默认使用UTC，推荐两种实用方式：

方式1：封装工具函数 #

定义一个轻量工具函数，自动帮你完成fmt::gmtime的包装，避免重复代码：

#include <fmt/chrono.h>

template <typename TimePoint>
auto utc_format(const TimePoint& tp, fmt::format_string<TimePoint> fmt_str) {
    return fmt::format(fmt_str, fmt::gmtime(tp));
}

// 使用示例
auto utcStr = utc_format(localTime, "{:%F %T}");

方式2：自定义fmt格式化器 #

通过特化fmt的格式化器，让system_clock::time_point默认使用UTC规则格式化，无需每次手动包装：

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

template <>
struct fmt::formatter<std::chrono::system_clock::time_point> : fmt::formatter<fmt::gmtime_format> {
    template <typename FormatContext>
    auto format(std::chrono::system_clock::time_point tp, FormatContext& ctx) {
        return formatter<fmt::gmtime_format>::format(fmt::gmtime(tp), ctx);
    }
};

// 使用示例，直接格式化即可输出UTC时间
auto utcStr = fmt::format("{:%F %T}", localTime);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kaaml