将tm_hour设为0后dateplusdays函数加天操作异常的原因排查

以下是实现yyyymmdd格式日期加天数功能的dateplusdays函数：

int dateplusdays(int datein, int days) {
    int year, month, day;
    int dateout;
    struct tm date;
    time_t secs;

    year = (int)floor(datein / 10000.0);
    month = (int)floor(datein / 100.0) - year * 100;
    day = datein - month * 100 - year * 10000;

    date.tm_sec = 0;
    date.tm_min = 0;
    date.tm_hour = 12;
    date.tm_year = year - 1900;
    date.tm_mon = month - 1;
    date.tm_mday = day;
    date.tm_isdst = -1;
    
    secs = mktime(&date) + days * 86400;
    date = *localtime(&secs);

    dateout = (date.tm_year + 1900) * 10000 + (date.tm_mon + 1) * 100 + date.tm_mday;
    
    return dateout;
}

使用以下测试代码对1900-2100年的日期压测，未发现错误：

for (i = 19000101; i < 21001231; i++) {
    int a = dateplusdays(i, 0); // 将i转换为有效日期
    if (i == a) { // 验证是有效日期
        int b = dateplusdays(a, 1);
        int c = dateplusdays(b, 1);
        if (b == c)
            printf("i:%d a:%d b:%d c:%d\n", i, a, b, c);
    }
}

但将date.tm_hour从12改为0后，1900-2100区间出现184个特定日期错误，例如2022年10月30日加1天仍为当天，错误集中在9-11月：

geohei@vm92:~/Devel$ ./dateplusdays | cut -c7-8 | sort | uniq -c
     47 09
    131 10
      6 11

异常原因 #

这个问题是**夏令时（DST，Daylight Saving Time）**切换导致的：

• 当tm_hour设为0时，对应日期的午夜0点。在夏令时结束的日期（比如北半球部分地区的10月最后一个周日），时钟会从凌晨2:00回拨到1:00，这一天实际有25个小时。
• 此时给该日期的0点加上86400秒（24小时），实际只走到了当天的23:00（因为有1小时的时间重复），所以localtime解析后得到的仍然是当天的日期，出现加1天却日期不变的错误。
• 而将tm_hour设为12点时，这个时间点避开了夏令时切换的凌晨窗口，加24小时后必然进入下一天，不会触发这个问题。

错误集中在9-11月，正是北半球夏令时结束的时间段，回拨调整导致当天时长超过24小时，从而引发计算异常。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者geohei