DateTime::ToString 日期时间文本格式化深度解析（C++）

⚙️ DateTime::ToString 日期时间文本格式化深度解析（C++）

——结构、流程、原理与完整实现

引用：

1. ppp/DateTime.cpp#L139
2. 家山别矣 想念天涯子 怅然老矣 我共二三子 惶然梦矣 梦也徘徊起
3. 暮暮朝朝 老去吟游 离魂无据 梦里痴痴语

🏗️ 一、整体结构

组成模块：

1. 格式解析器：扫描格式字符串，识别yMdHmsfuT格式符
2. 状态追踪器：使用symbol和symbol_size跟踪当前格式组
3. 组件处理器：将时间分量转换为字符串
4. 宽度控制器：实现fixed模式下的截断/补零
5. 字符串构建器：拼接最终结果

🔄 二、处理流程

⏱️ 三、格式处理原理

关键算法：

while (*format) {
    ch = *format++;
    if (是格式符(ch)) {
        if (symbol != 0 && symbol != ch) {
            symbol_exec(0); // 提交当前组
        }
        symbol = ch;        // 设置新符号
        symbol_size++;      // 增加计数
    } else {
        symbol_exec(ch);    // 提交组并添加字面值
    }
}
symbol_exec(0); // 处理剩余组

符号处理器行为：

🛠️ 四、完整代码实现

ppp::string DateTime::ToString(const char* format, bool fixed) noexcept {
    ppp::string result;
    if (NULL == format || *format == '\x0') {
        return result;
    }

    char symbol = 0;
    int symbol_size = 0;
    
    auto symbol_exec = int ch noexcept {
        ppp::string seg;
        switch (symbol) {
            case 'y': seg = stl::to_string<ppp::string>(Year()); break;
            case 'M': seg = stl::to_string<ppp::string>(Month()); break;
            case 'd': seg = stl::to_string<ppp::string>(Day()); break;
            case 'H': seg = stl::to_string<ppp::string>(Hour()); break;
            case 'm': seg = stl::to_string<ppp::string>(Minute()); break;
            case 's': seg = stl::to_string<ppp::string>(Second()); break;
            case 'f': seg = stl::to_string<ppp::string>(Millisecond()); break;
            case 'u': seg = stl::to_string<ppp::string>(Microseconds()); break;
            case 'T': seg = stl::to_string<ppp::string>((int64_t)TotalHours()); break;
        }

        if (fixed && symbol != 0) {
            int64_t seg_size = seg.size();
            if (seg_size > symbol_size) {
                seg = seg.substr(seg_size - symbol_size);
            } 
            else if (seg_size < symbol_size) {
                seg = PaddingLeft(seg, symbol_size, '0');
            }
        }

        if (ch != 0) {
            seg.append(1, ch);
        }

        result += seg;
        symbol = 0;
        symbol_size = 0;
    };

    const char* p = format;
    while (*p) {
        char ch = *p++;
        if (ch == 'y' || ch == 'M' || ch == 'd' || 
            ch == 'H' || ch == 'm' || ch == 's' || 
            ch == 'f' || ch == 'u' || ch == 'T') 
        {
            if (symbol != 0 && symbol != ch) {
                symbol_exec(0);
            }
            symbol = ch;
            symbol_size++;
        } else {
            symbol_exec(ch);
        }
    }
    symbol_exec(0);
    
    return result;
}

template <typename _Ty>
_Ty DateTime::PaddingLeft(const _Ty& s, int count, char padding_char) noexcept {
    int string_length = static_cast<int>(s.size());
    if (count < 1 || count <= string_length) {
        return s;
    }

    _Ty r = s;
    for (int i = 0; i < count - string_length; i++) {
        r = _Ty(1ul, padding_char) + r;
    }
    return r;
}

🔍 五、核心机制剖析

1. 格式符处理矩阵

2. fixed模式控制逻辑

3. 时间分量映射关系

💡 六、应用场景示例

1. 标准日期格式

// 输出：2025-07-29
ToString("yyyy-MM-dd", true)

处理流程：

2. 精确时间戳

// 输出：23:38:03.000000
ToString("HH:mm:ss.ffffff", false)

3. 压缩日期格式

// 输出：25/7/29
ToString("yy/M/d", true)

📌 总结要点

1. 状态驱动设计：双变量(symbol/size)实现高效状态跟踪
2. 分层处理架构：
   • 格式扫描 → 状态管理 → 分量转换 → 宽度控制 → 结果构建
3. 关键处理流程：
4. 流程子图：

5. 核心算法：

   • 线性扫描格式字符串 O(n)
   • 状态变更触发分组处理
   • 数值到字符串的精确转换

6. 流程子图：

“日期格式化是时间数据的符号化表达——状态机驱动字符串的精密重组”