`Modern C++` 날짜 `date` 시간 `time`

C++20에서는 날짜와 시간을 다루는 방법이 크게 개선되었으며, 이를 처리하기 위해 std::chrono 라이브러리를 사용할 수 있습니다.
이 글에서는 std::chrono를 이용해 날짜와 시간(년, 월, 일, 시, 분, 초) 그리고 시간대를 처리하는 방법을 설명하고, 이를 활용한 예제를 제공합니다.

1. `C++11` 날짜와 시간 처리하기

기본적으로 C++11에서 날짜와 시간을 다루기 위해서는 std::chrono를 사용하여 시간 단위를 표현할 수 있습니다.
std::chrono::system_clock은 시스템의 현재 시간을 제공하는데, 이를 통해 초, 분, 시, 날짜 등 다양한 단위로 시간을 계산할 수 있습니다.

cpp

  #include <iostream>
  #include <chrono>
  #include <format>
  #include <ctime>      
  
  int main() {
      using namespace std::chrono; // C++11 
  
      // 현재 시간 얻기
      auto now = system_clock::now();
      
      // 날짜와 시간 출력
      std::time_t now_c = system_clock::to_time_t(now);
      std::cout << "현재 시간: " << std::ctime(&now_c);
      
      // 지역 시간(Local Time), 한국(Korea)일 경우 KST
      std::tm* local_tm = std::localtime(&now_c);
      // C++11에서는 날짜와 시간 전용 구조체(Date, Time)는 없고, std::tm 하나로 모두 처리합니다.
      std::cout << "[지역 시간]\n";
      std::cout << "년: " << 1900 + local_tm->tm_year << '\n';
      std::cout << "월: " << 1 + local_tm->tm_mon << '\n';
      std::cout << "일: " << local_tm->tm_mday << '\n';
      std::cout << "시: " << local_tm->tm_hour << '\n';
      std::cout << "분: " << local_tm->tm_min << '\n';
      std::cout << "초: " << local_tm->tm_sec << "\n\n";
  
      // UTC 시간. UTC와 GMT는 시간 오프셋(+00:00)이 동일하다. KST는 UTC보다 9시간 크다(+09:00).
      std::tm* utc_tm = std::gmtime(&now_c);
      std::cout << "[UTC 시간]\n";
      std::cout << "년: " << 1900 + utc_tm->tm_year << '\n';
      std::cout << "월: " << 1 + utc_tm->tm_mon << '\n';
      std::cout << "일: " << utc_tm->tm_mday << '\n';
      std::cout << "시: " << utc_tm->tm_hour << '\n';
      std::cout << "분: " << utc_tm->tm_min << '\n';
      std::cout << "초: " << utc_tm->tm_sec << '\n';
  
      return 0;
  }

위 코드는 시스템 시계로부터 현재 시간을 얻어와 출력하는 간단한 예입니다.
system_clock::now()는 현재 시간을 std::time_t로 변환하여 std::ctime()으로 출력할 수 있습니다.

2. `C++20` 시간대(`Time Zone`) 처리하기

C++20부터는 시간대를 처리하기 위한 std::chrono::zoned_time이 도입되었습니다.
이 기능을 사용하면 다양한 지역의 시간대를 쉽게 다룰 수 있습니다.
예를 들어, 현재 시간을 UTC 및 서울 시간으로 출력하는 방법은 다음과 같습니다.

cpp

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <format>
#include <string>

int main() {
    using namespace std::chrono;
    
    // UTC 시간 가져오기
    auto now = system_clock::now();
    
    // 시간대를 적용하여 UTC 시간 출력
    zoned_time zt{"UTC", now};
    std::cout << "UTC 시간: " << format("{:%Y-%m-%d %H:%M:%S %Z}", zt) << std::endl;

    // 다른 시간대(예: 한국 시간대) 적용
    zoned_time zt_korea{"Asia/Seoul", now};
    std::cout << "서울 시간: " << format("{:%Y-%m-%d %H:%M:%S %Z}", zt_korea) << std::endl;
    
    return 0;
}

위 코드는 zoned_time을 사용하여 UTC 시간과 서울 시간(Asia/Seoul)을 출력합니다.
zoned_time은 IANA 시간대 데이터베이스의 문자열을 통해 다양한 시간대를 적용할 수 있습니다.
이를 통해 글로벌 애플리케이션에서 시간대 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다.

3. `C++20` 년, 월, 일, 시, 분, 초 처리하기

날짜와 시간을 보다 구체적으로 다루기 위해, C++20의 std::chrono는 year_month_day 및 duration_cast와 같은 기능을 제공합니다.
이를 이용하여 년/월/일/시/분/초를 각각 추출할 수 있습니다. 다음 예제는 이를 실제로 사용하는 방법을 보여줍니다.

cpp

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <format>

int main() {
    using namespace std::chrono;
    using namespace std;

    // 현재 시간 얻기
    auto now = system_clock::now();

    // 연/월/일/시/분/초 구하기
    auto time = floor<seconds>(now);  // 초 단위로 현재 시간을 자름
    auto dp = floor<days>(now);       // 날짜(일) 단위로 자름
    year_month_day ymd = year_month_day{dp}; // 년/월/일 구성

    // 시간대에서 시/분/초 추출
    auto time_since_midnight = time - dp;  // 자정 이후의 시간(시/분/초)
    auto hours = duration_cast<std::chrono::hours>(time_since_midnight);
    auto minutes = duration_cast<std::chrono::minutes>(time_since_midnight - hours);
    auto seconds = duration_cast<std::chrono::seconds>(time_since_midnight - hours - minutes);

    // 결과 출력
    cout << "현재 날짜와 시간: " 
         << static_cast<int>(ymd.year()) << "년 "
         << static_cast<unsigned>(ymd.month()) << "월 "
         << static_cast<unsigned>(ymd.day()) << "일 "
         << hours.count() << "시 "
         << minutes.count() << "분 "
         << seconds.count() << "초" << endl;

    return 0;
}

이 코드는 현재 시간을 초 단위로 자르고, 이를 통해 year_month_day 구조체로 년/월/일을 추출합니다.
또한 duration_cast를 사용해 자정 이후 경과된 시간에서 시, 분, 초를 각각 계산하고 출력합니다.
이를 통해 C++에서 시간과 날짜를 매우 세밀하게 다룰 수 있습니다.

4. `C++11` `HowardHinnant/date` 라이브러리 사용하기

4.1. 준비 사항

(1) date.h 라이브러리를 GitHub에서 클론:

 git clone https://github.com/HowardHinnant/date

(2) date/include 경로를 프로젝트에 포함(#include)시키세요.
(3) tz.cpp를 빌드할 때 함께 링크해야 합니다.

4.2. 예제 코드 (`C++11`)

cpp

  #include <iostream>
  #include <chrono>
  
  #include "date/date.h"
  #include "date/tz.h"  // 시간대 관련 기능 제공
  
  int main() {
      using namespace date;
      using namespace std::chrono;
  
      // 현재 UTC 시간 가져오기
      auto now = system_clock::now();
      auto utc_time = floor<seconds>(now);
  
      // UTC 출력
      std::cout << "UTC 시간: " 
                << format("%F %T UTC", utc_time) << std::endl;
  
      // 서울 시간대 적용 및 출력
      auto korea_tz = date::locate_zone("Asia/Seoul");
      auto korea_time = make_zoned(korea_tz, now);
  
      std::cout << "서울 시간: " 
                << format("%F %T %Z", korea_time) << std::endl;
  
      return 0;
  }

4.3. 빌드 예시

bash (gcc)

  g++ -std=c++11 -I./date/include -o datetime_example datetime_example.cpp date/src/tz.cpp -lpthread

cmake 파일 등을 빌드할 때 사용하시는 것이 더 편합니다.

4.4. 특징

format() 함수는 date.h에서 제공하며, strftime과 유사하지만 훨씬 유연합니다.
make_zoned() 함수를 통해 원하는 시간대를 적용할 수 있습니다.
tz.cpp는 IANA TimeZone DB를 읽어야 하므로 처음 실행 시 자동으로 데이터베이스를 다운로드할 수도 있습니다.

4.4.1. `Howard Hinnant/date` `IANA TimeZone DB` 오프라인 사용

date 라이브러리에서는 TZDIR 환경 변수 또는 date::set_install 함수로 타임존 DB 경로를 지정할 수 있습니다.

4.4.1.1. `IANA TimeZone Database` 다운로드

IANA 공식 사이트에서 최신 버전을 다운로드할 수 있습니다:
- https://www.iana.org/time-zones
보통 tzdata20xxa.tar.gz 같은 파일 형태입니다.
최신 버전 중 하나를 다운로드한 후 압축을 풀면 africa, asia, northamerica 등 파일이 나옵니다.

4.4.1.2. 경로 지정 방법

cpp

  #include "date/tz.h"
  
  int main() {
      // 오프라인 경로로 타임존 DB 경로 지정
      date::set_install("/path/to/your/iana_timezone_database");
      // 이후 locate_zone(), make_zoned() 등을 정상적으로 사용할 수 있습니다.
  }

경로에는 tzdata.zi, leapseconds, version, 그리고 지역별 데이터 파일이 포함되어야 합니다.
date 라이브러리의 tz.cpp는 내부적으로 해당 디렉토리에서 데이터를 읽습니다.

4.5. `C++11` -> `C++20` 이식 예제

C++11에서 HowardHinnant/date를 사용하다가 C++20으로 이식하는 경우의 예제 코드 입니다.

4.5.1. `C++11` (`Howard Hinnant date` 라이브러리)

cpp

  #include <iostream>
  #include <chrono>
  #include "date/date.h"
  #include "date/tz.h"  // 시간대 기능 포함
  
  int main() {
      using namespace date;
      using namespace std::chrono;
  
      // 현재 UTC 시간 가져오기
      auto now = system_clock::now();
      auto utc_time = floor<seconds>(now);
  
      // UTC 시간 출력
      std::cout << "UTC 시간: "
                << format("%F %T UTC", utc_time) << std::endl;
  
      // 서울 시간대 가져오기 및 출력
      auto korea_tz = locate_zone("Asia/Seoul");
      auto korea_time = make_zoned(korea_tz, now);
  
      std::cout << "서울 시간: "
                << format("%F %T %Z", korea_time) << std::endl;
  
      return 0;
  }

4.5.2. `C++20` 표준 `chrono` 이식 버전

cpp

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <format>

int main() {
    using namespace std::chrono;

    // 현재 UTC 시간 가져오기
    auto now = system_clock::now();
    auto utc_time = floor<seconds>(now);

    // UTC 시간 출력
    std::cout << "UTC 시간: "
              << std::format("{:%F %T UTC}", utc_time) << std::endl;

    // 서울 시간대 가져오기 및 출력
    auto korea_tz = locate_zone("Asia/Seoul");
    zoned_time korea_time{korea_tz, now};

    std::cout << "서울 시간: "
              << std::format("{:%F %T %Z}", korea_time) << std::endl;

    return 0;
}

4.5.3. 차이점 정리

항목	`C++11` (`HowardHinnant/date` 라이브러리)	`C++20` (표준)
네임스페이스	`date::`	`std::chrono::`
시간대 객체 생성	`auto tz = date::locate_zone()`	`auto tz = std::chrono::locate_zone()`
시간대 적용	`make_zoned(zone, time_point)`	`zoned_time(zone, time_point)` 생성자 사용
시간 포맷 출력	`date::format("%F %T %Z", zoned_time)`	`std::format("{:%F %T %Z}", zoned_time)`
`tz.cpp` 빌드 필요 여부	필요 (직접 포함 후 빌드)	필요 없음 (표준 라이브러리에 내장)

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google ctemplate 테이블 표시 (0)	2024.09.24

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Modern C++ 날짜 date 시간 time

`Modern C++` 날짜 `date` 시간 `time`

1. `C++11` 날짜와 시간 처리하기

2. `C++20` 시간대(`Time Zone`) 처리하기

3. `C++20` 년, 월, 일, 시, 분, 초 처리하기

4. `C++11` `HowardHinnant/date` 라이브러리 사용하기

4.1. 준비 사항

4.2. 예제 코드 (`C++11`)

4.3. 빌드 예시

4.4. 특징

4.4.1. `Howard Hinnant/date` `IANA TimeZone DB` 오프라인 사용

4.4.1.1. `IANA TimeZone Database` 다운로드

4.4.1.2. 경로 지정 방법

4.5. `C++11` -> `C++20` 이식 예제

4.5.1. `C++11` (`Howard Hinnant date` 라이브러리)

4.5.2. `C++20` 표준 `chrono` 이식 버전

4.5.3. 차이점 정리

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4.3. 빌드 예시

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4.4.1. Howard Hinnant/date IANA TimeZone DB 오프라인 사용

4.4.1.1. IANA TimeZone Database 다운로드

4.4.1.2. 경로 지정 방법

4.5. C++11 -> C++20 이식 예제

4.5.1. C++11 (Howard Hinnant date 라이브러리)

4.5.2. C++20 표준 chrono 이식 버전

4.5.3. 차이점 정리

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4.5.1. `C++11` (`Howard Hinnant date` 라이브러리)

4.5.2. `C++20` 표준 `chrono` 이식 버전