10.2. 历法日期

10.2. 历法日期

Boost.DateTime 只支持基于格里历的历法日期，这通常不成问题，因为这是最广泛使用的历法。如果你与其它国家的某人有个会议，时间在2010年1月5日，你可以期望无需与对方确认这个日期是否基于格里历。

格里历是教皇 Gregory XIII 在1582年颁发的。严格来说，Boost.DateTime 支持由1400年至9999年的历法日期，这意味着它支持1582年以前的日期。因此，Boost.DateTime 可用于任一历法日期，只要该日期在转换为格里历后是在1400年之后。如果需要更早的年份，就必须使用其它库来代替。

用于处理历法日期的类和函数位于名字空间 boost::gregorian 中，定义于 boost/date_time/gregorian/gregorian.hpp。要创建一个日期，请使用 boost::gregorian::date 类。

#include <boost/date_time/gregorian/gregorian.hpp> 
#include <iostream> 
 
int main() 
{ 
  boost::gregorian::date d(2010, 1, 30); 
  std::cout << d.year() << std::endl; 
  std::cout << d.month() << std::endl; 
  std::cout << d.day() << std::endl; 
  std::cout << d.day_of_week() << std::endl; 
  std::cout << d.end_of_month() << std::endl; 
}

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boost::gregorian::date 提供了多个构造函数来进行日期的创建。最基本的构造函数接受一个年份、一个月份和一个日期作为参数。如果给定的是一个无效值，则将分别抛出 boost::gregorian::bad_year, boost::gregorian::bad_month 或 boost::gregorian::bad_day_of_month 类型的异常，这些异常均派生自 std::out_of_range。

正如在这个例子中所示的，有多个方法用于访问一个日期。象 year(), month() 和 day() 这些方法访问用于初始化的初始值，象 day_of_week() 和 end_of_month() 这些方法则访问计算得到的值。

而 boost::gregorian::date 的构造函数则接受年份、月份和日期的值来设定一个日期，调用 month() 方法实际上会显示 Jan，而调用 day_of_week() 则显示 Sat。它们不是普通的数字值，而分别是 boost::gregorian::date::month_type 和 boost::gregorian::date::day_of_week_type 类型的值。不过，Boost.DateTime 为格式化的输入输出提供了全面的支持，可以将以上输出从 Jan 调整为 1。

请留意，boost::gregorian::date 的缺省构造函数会创建一个无效的日期。这样的无效日期也可以通过将 boost::date_time::not_a_date_time 作为单一参数传递给构造函数来显式地创建。

除了直接调用构造函数，也可以通过自由函数或其它对象的方法来创建一个 boost::gregorian::date 类型的对象。

#include <boost/date_time/gregorian/gregorian.hpp> 
#include <iostream> 
 
int main() 
{ 
  boost::gregorian::date d = boost::gregorian::day_clock::universal_day(); 
  std::cout << d.year() << std::endl; 
  std::cout << d.month() << std::endl; 
  std::cout << d.day() << std::endl; 
 
  d = boost::gregorian::date_from_iso_string("20100131"); 
  std::cout << d.year() << std::endl; 
  std::cout << d.month() << std::endl; 
  std::cout << d.day() << std::endl; 
}

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这个例子使用了 boost::gregorian::day_clock 类，它是一个返回当前日期的时钟类。方法 universal_day() 返回一个与时区及夏时制无关的 UTC 日期。 UTC 是世界时(universal time)的国际缩写。 boost::gregorian::day_clock 还提供了另一个方法 local_day()，它接受本地设置。要取出本地时区的当前日期，必须使用 local_day()。

名字空间 boost::gregorian 中包含了许多其它自由函数，将保存在字符串中的日期转换为 boost::gregorian::date 类型的对象。这个例子实际上是通过 boost::gregorian::date_from_iso_string() 函数对一个以 ISO 8601 格式给出的日期进行转换。还有其它相类似的函数，如 boost::gregorian::from_simple_string() 和 boost::gregorian::from_us_string()。

boost::gregorian::date 表示的是一个特定的时间点，而 boost::gregorian::date_duration 则表示了一段时间。

#include <boost/date_time/gregorian/gregorian.hpp> 
#include <iostream> 
 
int main() 
{ 
  boost::gregorian::date d1(2008, 1, 31); 
  boost::gregorian::date d2(2008, 8, 31); 
  boost::gregorian::date_duration dd = d2 - d1; 
  std::cout << dd.days() << std::endl; 
}

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由于 boost::gregorian::date 重载了 operator-() 操作符，所以两个时间点可以如上所示那样相减。返回值的类型为 boost::gregorian::date_duration，表示了两个日期之间的时间长度。

boost::gregorian::date_duration 所提供的最重要的方法是 days()，它返回一段时间内所包含的天数。

我们也可以通过传递一个天数作为构造函数的唯一参数，来显式创建 boost::gregorian::date_duration 类型的对象。要创建涉及星期数、月份数或年数的时间段，可以相应使用 boost::gregorian::weeks, boost::gregorian::months 和 boost::gregorian::years。

#include <boost/date_time/gregorian/gregorian.hpp> 
#include <iostream> 
 
int main() 
{ 
  boost::gregorian::date_duration dd(4); 
  std::cout << dd.days() << std::endl; 
  boost::gregorian::weeks ws(4); 
  std::cout << ws.days() << std::endl; 
  boost::gregorian::months ms(4); 
  std::cout << ms.number_of_months() << std::endl; 
  boost::gregorian::years ys(4); 
  std::cout << ys.number_of_years() << std::endl; 
}

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boost::gregorian::months 和 boost::gregorian::years 都无法确定其天数，因为某月或某年所含天数是可长的。不过，这些类的用法还是可以从以下例子中看出。

#include <boost/date_time/gregorian/gregorian.hpp> 
#include <iostream> 
 
int main() 
{ 
  boost::gregorian::date d(2009, 1, 31); 
  boost::gregorian::months ms(1); 
  boost::gregorian::date d2 = d + ms; 
  std::cout << d2 << std::endl; 
  boost::gregorian::date d3 = d2 - ms; 
  std::cout << d3 << std::endl; 
}

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该程序将一个月加到给定的日期 January 31, 2009 上，得到 d2，其为 February 28, 2009。接着，再减回一个月得到 d3，又重新变回 January 31, 2009。如上所示，时间点和时间长度可用于计算。不过，需要考虑具体的情况。例如，从某月的最后一天开始计算，boost::gregorian::months 总是会到达另一个月的最后一天，如果反复前后跳，就可能得到令人惊讶的结果。

#include <boost/date_time/gregorian/gregorian.hpp> 
#include <iostream> 
 
int main() 
{ 
  boost::gregorian::date d(2009, 1, 30); 
  boost::gregorian::months ms(1); 
  boost::gregorian::date d2 = d + ms; 
  std::cout << d2 << std::endl; 
  boost::gregorian::date d3 = d2 - ms; 
  std::cout << d3 << std::endl; 
}

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这个例子与前一个例子的不同之处在于，初始的日期是 January 30, 2009。虽然这不是 January 的最后一天，但是向前跳一个月后得到的 d2 还是 February 28, 2009，因为没有 February 30 这一天。不过，当我们再往回跳一个月，这次得到的 d3 就变成 January 31, 2009! 因为 February 28, 2009 是当月的最后一天，往回跳实际上是返回到 January 的最后一天。

如果你觉得这种行为过于混乱，可以通过取消 BOOST_DATE_TIME_OPTIONAL_GREGORIAN_TYPES 宏的定义来改变这种行为。取消该宏后，boost::gregorian::weeks, boost::gregorian::months 和 boost::gregorian::years 类都不再可用。唯一剩下的类是 boost::gregorian::date_duration，只能指定前向或后向的跳过的天数，这样就不会再有意外的结果了。

boost::gregorian::date_duration 表示的是时间长度，而 boost::gregorian::date_period 则提供了对两个日期之间区间的支持。

#include <boost/date_time/gregorian/gregorian.hpp> 
#include <iostream> 
 
int main() 
{ 
  boost::gregorian::date d1(2009, 1, 30); 
  boost::gregorian::date d2(2009, 10, 31); 
  boost::gregorian::date_period dp(d1, d2); 
  boost::gregorian::date_duration dd = dp.length(); 
  std::cout << dd.days() << std::endl; 
}

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两个类型为 boost::gregorian::date 的参数指定了开始和结束的日期，它们被传递给 boost::gregorian::date_period 的构造函数。此外，也可以指定一个开始日期和一个类型为 boost::gregorian::date_duration 的时间长度。请注意，结束日期的前一天才是这个时间区间的最后一天，这对于理解以下例子的输出非常重要。

#include <boost/date_time/gregorian/gregorian.hpp> 
#include <iostream> 
 
int main() 
{ 
  boost::gregorian::date d1(2009, 1, 30); 
  boost::gregorian::date d2(2009, 10, 31); 
  boost::gregorian::date_period dp(d1, d2); 
  std::cout << dp.contains(d1) << std::endl; 
  std::cout << dp.contains(d2) << std::endl; 
}

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这个程序用 contains() 方法来检查某个给定的日期是否包含在时间区间内。虽然 d1 和 d2 都是被传递给 boost::gregorian::dateperiod 的构造函数的，但是 contains() 仅对第一个返回 true。因为结束日期不是区间的一部分，所以以 _d2 调用 contains() 会返回 false。

boost::gregorian::date_period 还提供了其它方法，如移动一个区间，或计算两个重叠区间的交集。

除了日期类、时间长度类和时间区间类，Boost.DateTime 还提供了迭代器和其它有用的自由函数，如下例所示。

#include <boost/date_time/gregorian/gregorian.hpp> 
#include <iostream> 
 
int main() 
{ 
  boost::gregorian::date d(2009, 1, 5); 
  boost::gregorian::day_iterator it(d); 
  std::cout << *++it << std::endl; 
  std::cout << boost::date_time::next_weekday(*it, boost::gregorian::greg_weekday(boost::date_time::Friday)) << std::endl; 
}

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为了从一个指定日期向前或向后一天一天地跳，可以使用迭代器 boost::gregorian::day_iterator。还有 boost::gregorian::week_iterator, boost::gregorian::month_iterator 和 boost::gregorian::year_iterator 分别提供了按周、按月或是按年跳的迭代器。

这个例子还使用了 boost::date_time::next_weekday()，它基于一个给定的日期返回下一个星期几的日期。以下程序将显示 2009-Jan-09，因为它是 January 6, 2009 之的第一个Friday。