Получить std::tm из time_point, или как избежать ошибок ODR, связанных с использованием time_t

@eva2326 · Регистрация: 17.05.2015

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Всем привет!

Есть код:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
    // функция не делает поправки на часовой пояс
    ::std::tm getGMT(const ::std::time_t time) noexcept
    {
        ::std::tm result = {};
        const auto err = ::gmtime_s(&result, &time);
        assert(!err);
        (void) err;
        return result;
    }

Проблема в том, что тип данных std::time_t не стабильный.
Он может плавать даже на одном и том же компиляторе, с одними и теми же настройками.
Макрос _USE_32BIT_TIME_T, и его аналоги - это мины замедленного действия.

Допустим, у вас есть две и более статических библиотек.
И эти библиотеки используют сишные функции для работы со временем.
Аргументом таких функций выступает time_t.
Но одна библиотека собрана в режиме, когда time_t 32х битный, а другая - когда он 64х битный.

Главный вопрос темы: что получится в итоге после линковки?

1. Внутри отдельно взятой библиотеки компилятор построит трамплин вида:

(фрагмент взят из реализации стандартной библиотеки msvc2019)

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
#else // ^^^ _USE_32BIT_TIME_T ^^^ // vvv !_USE_32BIT_TIME_T vvv
 
        _Check_return_ _CRT_INSECURE_DEPRECATE(ctime_s)
        static __inline char* __CRTDECL ctime(
            _In_ time_t const* const _Time
            )
        {
            #pragma warning(push)
            #pragma warning(disable: 4996)
            return _ctime64(_Time);
            #pragma warning(pop)
        }

То бишь, локальное использование сишных функций относительно безопасное.

2. Однозначно, нельзя передавать значение time_t через границы библиотек.
std::time_t взятый из одной библиотеки может оказаться несовместимым с сишными функциями другой библиотеки

3. Вызовы пользовательских функций, таких как getGMT однозначно будут приводить к UB, в связи с нарушением ODR

Второй главный вопрос темы: и как в таких условиях конструировать свои пользовательские функции getGMT ????

Первое, что приходит в голову - полный отказ и от time_t, и от всей сишной библиотеки, что с ним работает.
Вот так, необдуманные решения руководителей приводят к тому, что инструмент вроде бы есть, но пользоваться им уже нельзя.

Вместо сишной библиотеки можно воспользоваться с++ версией - chrono

Однако, тут вылазиет другая проблема.
Дело в том, что в хронометражке вообще нет функций для работы с календарем.
Это - удивительно! Это примерно как "в с++ добавили автомобили, но у них нет ни руля, ни тормозов"

В итоге, полноценно пользоваться chrono в отрыве от сишной библиотеки не получится.
Потому что единственный способ работать с календарем - получить доступ к std::tm.

И вот отсюда третий главный вопрос темы: как из std::chrono::system_clock::time_point получить валидный std::tm не используя std::time_t?

Моё решение:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
#include <cassert>
#include <chrono>
#include <limits>
#include <ctime>
 
    using clockT = ::std::chrono::system_clock;
    using time_pointT = clockT::time_point;
 
    // ВАЖНО: обязательно должна быть определена именно в хэдере
    // функция не делает поправки на часовой пояс
    static inline ::std::tm getGMT(const time_pointT point) noexcept
    {
        // здесь может быть warning из-за различий между std::time_t,
        // и типом данных, который по факту возвращает функция.
        // как правило clockT::to_time_t возвращает __time64_t
        // что может приводить к конфликтам для 32х битных time_t
        //
        // const ::std::time_t seconds = clockT::to_time_t(point); 
        
        // устраняем warning
        using limit = ::std::numeric_limits<std::time_t>;
        const auto raw = clockT::to_time_t(point);
        assert(static_cast<decltype(raw)>((limit::max)()) >= raw);
        const ::std::time_t seconds = static_cast<::std::time_t>(raw);
 
        ::std::tm result = {};
        #ifdef _MSC_VER
            const auto err = ::gmtime_s(&result, &seconds);
            assert(!err);
            (void) err;
        #else
            const auto* ptr = ::gmtime_r(&seconds, &result);
            assert(ptr);
            assert(ptr == &result);
            (void) ptr;
        #endif
        return result;
    }
 
int main()
{
    const std::tm result = getGMT(clockT::now());
    (void) result;
}

Решение основывается на двух фундаментальных свойствах с++: если функция определена в хэдере, и при этом имеет внутреннее связывание, то каждая ед. трансляции будет получать в своё распоряжение отдельную уникальную копию этой функции, которую в итоге компилятор попытается встроить по месту. Эта уникальная копия будет сгенерирована компилятором исходя из актуальных для единицы трансляции настроек сборки.

Важно: Я исхожу из предположения, что использование сишных функций безопасно, если это использование носит локальный характер. Ну то есть, переменная time_t - местная, и не пришла откуда то извне. Поэтому её плавающий размер уже никак не сможет навредить.

Четвертый и самый главный, заключительный вопрос: корректно ли моё решение?

@hoggy · 15.12.2020, 01:14

Сообщение от eva2326

Макрос _USE_32BIT_TIME_T, и его аналоги - это мины замедленного действия.

у _USE_32BIT_TIME_T нет никаких аналогов.
макрос можно активировать только и только для 32х битных сборок.
для 64х битных сборок он запрещен.

time_t является 32х-битным если:
- у тебя 2005 студия или старше.
- у тебя сборка x86 и ты активировала _USE_32BIT_TIME_T (только под виндой для cl/mingw)
- у тебя 32х битная ОСЬ

во всех остальных случаях time_t будет 64х битным.

Сообщение от eva2326

что получится в итоге после линковки?

ситуация хуже чем кажется.
если две библиотеки линкуются с разными настройками _USE_32BIT_TIME_T,
тогда поплывут все структуры, которые используют time_t.

например, в библиотеке first.lib создаётся объект структуры:

C++
1
2
3
4
struct fisrt
{
    int foo; time_t bar; int baz;
};

его данные будут некосистентными в границах библиотеки second.lib
и ничего с этим сделать нельзя.

единственный способ гарантировать корректную работу,
это собирать все библиотеки с одинаковым значением _USE_32BIT_TIME_T

Сообщение от eva2326

в хронометражке вообще нет функций для работы с календарем.

для работы с календарём есть специализированная библиотека date,
которую написал тот же самый человек, что и chrono.

date полностью совместима с chrono,
и является претендентом на влючение в с++20

Сообщение от eva2326

корректно ли моё решение?

корректно.

есть такой ~~костыль~~ лайфхак:

C++
1
2
3
    using std_clock_t = ::std::chrono::system_clock;
    using std_time_point_t = std_clock_t::time_point;
    using std_time_t  = decltype(std_clock_t::to_time_t({}));

в публичных интерфейсах используешь std_time_t вместо std::time_t

вопреки оффициально документации,
метод system_clock::to_time_t,
возвращает не оригинальный std::time_t,
а неккий __time64_t, который не зависит от значения _USE_32BIT_TIME_T.
поэтому, он идеально подходит для передачи между границами библиотек,
или модулей.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Вывод данных через динамический список в справочнике Maks 01.04.2026 Реализация из решения ниже выполнена на примере нетипового справочника "Спецтехника" разработанного в конфигурации КА2. Задача: вывести данные из ТЧ нетипового документа. . .	Функция заполнения текстового поля в реквизите формы документа Maks 01.04.2026 Алгоритм из решения ниже реализован на нетиповом документе "ВыдачаОборудованияНаСпецтехнику" разработанного в конфигурации КА2, в дополнении к предыдущему решению. На форме документа создается. . .	К слову об оптимизации kumehtar 01.04.2026 Вспоминаю начало 2000-х, университет, когда я писал на Delphi. Тогда среди программистов на форумах активно обсуждали аккуратную работу с памятью: нужно было следить за переменными, вовремя. . .	Идея фильтра интернета (сервер = слой+фильтр). Hrethgir 31.03.2026 Суть идеи заключается в том, чтобы запустить свой сервер, о чём я если честно мечтал давно и давно приобрёл книгу как это сделать. Но не было причин его запускать. Очумелые учёные напечатали на. . .
Модель здравосоХранения 6. ESG-повестка и устойчивое развитие; углублённый анализ кадрового бренда anaschu 31.03.2026 В прикрепленном документе раздумья о том, как можно поменять модель в будущем	10 пpимет, которые всегда сбываются Maks 31.03.2026 1. Чтобы, наконец, пришла маршрутка, надо закурить. Если сигарета последняя, маршрутка придет еще до второй затяжки даже вопреки расписанию. 2. Нaдоели зима и снег? Не надо переезжать. Достаточно. . .	Перемещение выделенных строк ТЧ из одного документа в другой Maks 31.03.2026 Реализация из решения ниже выполнена на примере нетипового документа "ВыдачаОборудованияНаСпецтехнику" с единственной табличной частью "ОборудованиеИКомплектующие" разработанного в конфигурации КА2. . . .	Functional First Web Framework Suave DevAlt 30.03.2026 Sauve. IO Апнулись до NET10. Из зависимостей один пакет, работает одинаково хорошо как в режиме проекта так и в интерактивном режиме. из сложностей - чисто функциональный подход. Решил. . .