2038年問題対策

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Cの time_t 系の関数は2038年問題を抱えています。(私の対策は time_tを使わない事)
関係する関数は
asctime/ctime/difftime/gmtime/localtime/time/stime/mktime

多くのコンパイラでtime_tは 1970からの経過秒を 32bit符号付数で表現しています。
2^32/24*60*60*365.24->約 136年でラップアラウンドします。
符号が考慮されていなければ1970+68年=2038年に問題が生じます。
例えば、localtimeは、
Borland C++ 5.2 for Win32 負数を与えると例外発生プログラム停止
Borland C++ 4.52 (DOS) 負数でなくても2038年の特定日より 1970年表示

皆さんのコンパイラはどうでしょうか？ "2038test.c"

localtimeだけでしたら、time_tを符号無数としたり、移動窓方式にして、

○平年は１年365日閏年は366日 365%7=1 366%7=2
○閏年は４年に１回ただし、100で割れ、かつ400で割れない年は平年

という事で閏と曜日の組み合わせ(カレンダ)は

■通常 28年毎に繰り返す
■100で割れ400で割れない年の閏日を挟むと 12年前(12+28=40年前)と同じ
■100で割れ400で割れない年は6年前と同じ

この規則を使って
mlocaltime.c(ダウンロードするならクリック)
```
#define _DAY1 (24uL*60uL*60uL)
struct tm _FAR *  Mlocaltime(const time_t _FAR *ptime)
{
struct tm _FAR * ptm;
unsigned long t=*ptime;
int add=0;

    if(t>=(47847uL*_DAY1) ){add+=40;t-=14609uL*_DAY1;}/*2101年～    */
    if(t>=(47482uL*_DAY1) ){add+= 6;t-= 2191uL*_DAY1;}/*2100年      */

while(t>=(24837uL*_DAY1) ){add+=28;t-=10227uL*_DAY1;}/*2038～2099年*/
 ptm=localtime((time_t *)&t);
 ptm->tm_year+=add;
return ptm;
}
 
```
という方法でラップすれば2106年迄使う事が出来ます。
内部で time_tを符号付32bit==>無符号32bitとした訳です。

しかし実際にはtimeやstimeが正常に動かない場合が多いでしょう。
実際、2038年以後 timeが -1になるコンパイラ環境もあります

この場合,DOSならBIOS INT 1Ah(_bios_timeofday)を使う
Windowsなら GetLocalTime を使う事も検討すると良いでしょう。

time_t には他にうるう秒問題があります。
閏秒を考慮された場合とそうでない場合では同じ値でも違う時間を示してる事になるようです。
データ交換するような場合はtime_tを直接やり取りしては問題の元です。
また時間を扱う時通信相手からの秒は60秒迄ではなく 61,62になる可能性も考慮して
(まあ61秒だけでも考慮して)おくべきです。

time_tが将来64bitになるとしても、今現在のコンパイラでtime_tを使うと2038年には必ず問題が発生します。
明日出荷するソフトにtime_tを使うべきでしょうか？
当然場合により違うでしょう。
毎年のようにバージョンアップしてる現状で、かつ客先もそれに応じてくれてるなら64bitになるのを待てば良いでしょうね。
そうでなければ、time_tは捨てましょう。　自前で時間処理を書いてもそんなに大変ではありません。

時間はHH,MM,SSをそれぞれバイトに割り当てれば１秒更新処理は

	SS=SS+1;
	if(SS>=60){
		SS=SS-60;MM=MM+1;
		if(MM>=60)
			{
			MM=MM-60;HH=HH+1;
			if(HH>=24){
				HH=HH-24;
				incDate();/*日付をカウントアップ*/
				}
			}
		}

と簡単です。この時間を 32bit整数秒にするのは
SS+MM*60L+HH*(60L*60L)

日付は少しやっかいです。月の日数が変化する上、閏年がある為ですね。。

《参考URL》
microsoft CTime および CTime の機能上の影響に関しての情報
時刻の扱い方(JAVA) 奥村晴彦先生の著です。リンクはご自由にとの記述で勝手にリンクさせて頂きました

GMTとUTCについての説明 http://202.224.39.49/~HI5K-STU/index_menu.htm から以下に
http://202.224.39.49/~HI5K-STU/compt/utc_gmt.htm

時刻と時間-----------TAI/UTC UNIXタイムについて精密な情報
http://tehanu.hpcl.titech.ac.jp/

プログラミングと暦--- 非常に詳細で精密な情報
http://www.kt.rim.or.jp/~tadf/programming-and-calendar.html

2038test.c(以下をダウンロードするならクリック)


/*****************************************************
 使っているコンパイラの日付処理が2038問題を抱えているか
 簡単なテストルーチンです。
  1.1971年～ 2106年迄　１日毎ににlocaltimeを呼び出してみる
  2.stimeで2100年にしてもてtimeで読んでみる
 だけです。
******************************************************/
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <limits.h>
#define _DAY1 (24uL*60uL*60uL)
int DaysInYear(int y) /*西暦y年は何日あるか*/
{
 if( (y%4)!=0) return 365;  /*4で割れなければ必ず１年は365日*/
 if( (y%400)==0) return 366;/*400で割れた年は 閏*/
 if( (y%100)==0) return 365;/*100で割れた年は 365日*/
 return 366;                /*でなければ閏*/
}
int DaysInMonth(int y,int m) /*西暦y年m月は何日あるか*/
{                     
 if(DaysInYear(y)==365)    /*1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12*/
  {const static char tbl[]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
   return tbl[m-1];
  }else
  {static const char tbl[]={31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
   return tbl[m-1];
  }
}
int YDAYtoMM(int y,int d) /*西暦y年の元旦から何日目は何月か*/
{  int m=1;
   while(d>=DaysInMonth(y,m))d-=DaysInMonth(y,m++);
   return m;
}
int YDAYtoDD(int y,int d) /*西暦y年の元旦から何日目は月の何日か*/
{  int m=1;
   while(d>=DaysInMonth(y,m))d-=DaysInMonth(y,m++);
   return d+1;
}

int main()
{
struct tm tm1;
time_t time1,savet; 
int  y,d;
int flag=0,ey,ed;
 if(sizeof tm1 == 32/CHAR_BIT )
   { printf("time_tは%dbit環境です\n",(sizeof(time_t))*CHAR_BIT);
     printf("%s\n","判定は出来ませんが、まず大丈夫でしょう");
     return 1;
   }
 if((time_t)-1 > 0)  printf("%s\n","time_tは符号無し整数環境です");

 time1=_timezone +(time_t)DaysInYear(1970)*_DAY1;  
 for(y=1971;y<2106;y++)
  {
  printf("%4d",y);
    for(d=0;d<DaysInYear(y);d++,time1+=_DAY1)
    {
     tm1=*localtime(&time1);
     if(tm1.tm_year+1900!=y 
     || tm1.tm_mday  != YDAYtoDD(y,d)
     || tm1.tm_mon +1!= YDAYtoMM(y,d) )  
     if(flag==0) { flag=2;ey=y,ed=d; }
    }
  printf("%s","\b\b\b\b");
  }
 if(flag)
   printf("localtimeは%d年%d月%d日から正しくない\n",
                      ey,YDAYtoMM(ey,ed),YDAYtoDD(ey,ed));
   
  printf("%s\n","--今から日付をctimeで2100年１月１日に変更してみます--!!");
  {char buf[8]; fgets(buf,7,stdin);}
  time(&savet);
  time1=_timezone + (47482uL*_DAY1);
  stime(&time1);  time(&time1);
  printf("ctime=%s\n",  ctime(&time1));
  stime(&savet);
 if( (unsigned long)time1-(unsigned long)(47482uL*_DAY1) > 3)
   {
    printf("%s\n","stimeで2100年を設定出来ないかtimeが正しくない");
    return 3;
   }
 return flag;
}