[C语言]日期间天数差值的计算

刷一些算法题时总能遇到计算日期间天数的问题，每每遇到这种情况，不是打开excel就是用系统自带的计算器。私以为这种问题及其简单以至于不需要自己动脑子，只要会调用工具就好。直到近些天在写一个日历程序的时候遇到了这个问题，不调用别人的API，那就只能自己动手了。

一、概述

天数计算问题的解法大致分为两类。一类是直接计算日期间的差值，另一类先是分别求得该日期到某一特殊时间点的差值，再两个差值相减得到两个日期间的差值。目前网络上大多都是第一类解法，直接从公元元年开始循环，简单粗暴。而另一种就较为少见了，得定义结构体等一系列繁琐的操作，结构较为臃肿。所以，如何在尽可能偷懒的情况下又使得代码变得优雅呢？在我试验过了多种不同的结构体后，我还是（无奈地）选择了<time.h>。

二、约束

此程序假定日期2018-1-1与日期2018-1-3的差值为一天。当然，为两天也没问题，在代码上做少量的改动就行[滑稽]。

三、关于<time.h>

作为C语言标准库里的时间和日期头文件，<time.h>也集成了一些简单、常用的类型及函数。虽然和JAVA等语言还是显得有些简陋，不过一个支点都能撬动地球，这点东西也够进行复杂的操作了。

类型：time_t 表示时间的算术类型(日历时间)

而time_t的定义：

#ifndef _TIME_T_DEFINED
#define _TIME_T_DEFINED
#ifdef _USE_32BIT_TIME_T
typedef __time32_t time_t;
#else
typedef __time64_t time_t;
#endif
#endif

__time32_t和__time64_t的定义：

#ifndef _TIME32_T_DEFINED
#define _TIME32_T_DEFINED
typedef long __time32_t;
#endif
#ifndef _TIME64_T_DEFINED
#define _TIME64_T_DEFINED
__MINGW_EXTENSION typedef __int64 __time64_t;
#endif
1. #define __int64 long long
  
  所以绕来绕去，time_t就是一个long类型的变量，记录的是从1970年1月1日00:00:00（UTC）开始，到目前为止经过的秒数，即日历时间。
  
  类型：struct tm 用于保存组成日历时间各个部分的结构类型

日历的各个组成部分被称为分解时间（broken-down time）。

#ifndef _TM_DEFINED
#define _TM_DEFINED
struct tm {
int tm_sec; //分后的秒
int tm_min; //小时后的分
int tm_hour; //午夜后的小时
int tm_mday; //月中的天
int tm_mon; //一月后的月数
int tm_year; //1900年后的年数
int tm_wday; //星期日以后的天数
int tm_yday; //一月一日后的天数
int tm_isdst; //夏令时标志
};
#endif

函数：time_t mktime(struct tm *tmptr) 将tmptr指向的分解时间转换为日历时间

四、思路

在获得两组正确的时间后，分别求该日期所对应的日历时间，再相减，除以一天的秒数，即得到天数差值。

主要模块：

bool review(const char str[][11]);
int error(int i,int result);
int timeparse(const char str[][11]);
time_t toTime_t(int year,int month,int day);
int main (void)
{
char str[2][11];
int second = 0;
int day = 0;
do
{
for(int i = 0;i<2;i++)
{
printf("Please input a date,like xxxx xx xx:(%d/2)\n",i+1);
gets(str[i]);
}
}while(review((const char(*)[11])str)==false);
second = timeparse((const char(*)[11])str);
second = second>0?second:-second;
day = second/24/3600;
printf("day = %d\n",day-1);
return 0;
}

bool review(const char str[][11]); //对输入日期进行验证

int error(int i,int result); //日期错误信息提示

int timeparse(const char str[][11]); //对输入日期进行解析，为运算的主要函数

time_t toTime_t(int year,int month,int day); //被int timeparse()调用，得到具体日历时间的子函数

五、实现

1.头文件的导入及宏

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdbool.h>
#define MIN_YEAR 1900

2.日期的输入及验证

用个一do…while()结构接受日期，直到日期正确跳出循环。review函数对输入的日期进行验证，年份不得小于1900，天数得在该月所有天数内。对闰月的验证在天数验证的模块内。因为只需要看日期是否合法，所以并不用纠结日期内有几个闰月。

int month_day[13] = {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
char str[2][11];
do
{
for(int i = 0;i<2;i++)
{
printf("Please input a date,like xxxx xx xx:(%d/2)\n",i+1);
gets(str[i]);
}
}while(review((const char(*)[11])str)==false);
1. bool review(const char str[][11])
2. {
3. int arr[2][3];
4. int flag = 0;
6. for(int i = 0;i<2;i++)
7. {
8. sscanf(str[i],"%d %d %d",&arr[i][0],&arr[i][1],&arr[i][2]);
9. }
11. for(int i = 0;i<2;i++)
12. {
13. if(arr[i][0]<MIN_YEAR)
14. flag += error(i,0);
15. if(arr[i][1]>12 || arr[i][1]<1)
16. flag += error(i,1);
17. if(arr[i][2]>month_day[arr[i][1]])
18. {
19. if((arr[i][0]%4==0 && arr[i][0]%100!=0) || arr[i][0]%400==0)
20. if(arr[i][1]==2 && arr[i][2]==month_day[arr[i][1]]+1)
21. continue;
22. flag += error(i,2);
23. }
24. }
26. if(flag==0)
27. return true;
28. else
29. return false;
30. }
32. int error(int i,int result)
33. {
34. char arr[3][20] = {
35. "年份错误",
36. "月份错误",
37. "天数错误"
38. };
39. printf("第%d个日期%s\n",i+1,arr[result]);
41. return 1;
42. }
  
  3.日期的计算
  
  timeparse()得到两个日期间相差的秒数，再对秒数做处理(转为天数)。
int second = 0;
int day = 0;
second = timeparse((const char(*)[11])str);
second = second>0?second:-second;
day = second/24/3600;
printf("day = %d\n",day-1);

toTime_t()求得一个日期的日历时间(s)。
int timeparse(const char str[][11])
{
int year,month,day;
int s[2];
for(int i = 0;i<2;i++)
{
sscanf(str[i],"%d %d %d",&year,&month,&day);
s[i] = (int)toTime_t(year,month,day);
}
return s[0]-s[1];
}
time_t toTime_t(int year,int month,int day)
{
struct tm ti = {0};
ti.tm_year = year - 1900;
ti.tm_mon = month -1;
ti.tm_mday = day;
return mktime(&ti);
}

六、总结

总共100行的代码，日期检验的子函数就占了40行，还有很大的优化空间。并且受制于time_t的特性，该程序并不能计算1900年前的日期，不具有通用性。另外关于相邻日期间隔几天的不同定义，在主函数的输出里做了处理，如果认为1-1与1-3相隔两天的话，把-1去掉就行。