2038 年可能是程序員一場(chǎng)危機(jī)！

大家好，我是小林。

2038 年可能是程序員面臨的一道坎，因?yàn)檫@關(guān)乎時(shí)間戳的問題。

今天就跟大佬嘮嗑下這個(gè)事情。

文章選自維基百科：2000年問題和2038年問題，感興趣讀者可以自行閱讀英文版，信息量更大一些。

2000 年問題

千年蟲問題，是指由于計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的一些問題，使得計(jì)算機(jī)在處理2000年1月1日以后的日期和時(shí)間時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)不正確的操作，從而可能導(dǎo)致在2000年1月1日零點(diǎn)工作停頓甚至是發(fā)生災(zāi)難性的結(jié)果。

一般來說，由于計(jì)算機(jī)程序中使用兩個(gè)數(shù)字來表示年份，如1998年被表示為98、1999年被表示為99，而2000年被表示為00。

這樣將會(huì)導(dǎo)致某些程序在計(jì)算時(shí)得到不正確的結(jié)果，如把“00”誤解為1900年。在嵌入式系統(tǒng)中可能存在同樣的問題，這有可能導(dǎo)致設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)或者發(fā)生更加災(zāi)難性的后果。

畫外音：這個(gè)對(duì)于我們程序員來說很好理解，有時(shí)候不知道業(yè)務(wù)發(fā)展會(huì)怎么樣，基于資源和當(dāng)時(shí)的發(fā)展情況來考慮，設(shè)置空間余量不足，也是常有的事情。

2038年問題

UNIX操作系統(tǒng)是美國AT&T公司貝爾實(shí)驗(yàn)室于1969年完成的操作系統(tǒng)，最早Ken Thompson、Dennis Ritchie、Douglas McIlroy于1969年在AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室開發(fā)。

于1971年首次發(fā)布，最初是完全用匯編語言編寫。后來在1973年用一個(gè)重要的開拓性的方法，Unix被丹尼斯·里奇用編程語言C重新編寫，高級(jí)語言編寫的操作系統(tǒng)具有更佳的兼容性，能更容易地移植到不同的計(jì)算機(jī)平臺(tái)。

#ifndef __TIME_T
#define __TIME_T
typedef  long  time_t;
#endif

在32位系統(tǒng)中time_t實(shí)際是一個(gè)4字節(jié)的有符號(hào)長整型，其值表示為從UTC(coordinated universal time)時(shí)間1970年1月1日00時(shí)00分00秒到當(dāng)前時(shí)刻的秒數(shù)。

由于time_t類型長度的限制，它所表示的時(shí)間不能晚于2038年1月19日03時(shí)14分07秒(UTC)，那么當(dāng)時(shí)間戳到達(dá)最大值2147483647會(huì)發(fā)生什么呢？

畫外音：要理解2038年問題就必須要理解time_t和signed 32bit的計(jì)數(shù)。

2038-01-19 03:14:08

畫外音：這好像還是個(gè)大事情，一下子回到了1901年……

32位操作系統(tǒng)

在計(jì)算機(jī)應(yīng)用上，2038年問題可能會(huì)導(dǎo)致某些軟件在2038年1月19日3時(shí)14分07秒之后無法正常工作。

所有使用POSIX時(shí)間表示時(shí)間的程序都將受其影響，因?yàn)樗鼈円宰?970年1月1日經(jīng)過的秒數(shù)（忽略閏秒）來表示時(shí)間。

在大部分的32位操作系統(tǒng)上，time_t使用一個(gè)有正負(fù)號(hào)的32位有符號(hào)整數(shù)存儲(chǔ)計(jì)算的秒數(shù)。依照time_t標(biāo)準(zhǔn)，在此格式能被表示的最后時(shí)間是2038年1月19日03:14:07，星期二（UTC）。

一旦超過這個(gè)時(shí)刻，時(shí)間將會(huì)繞回且在內(nèi)部被表示為一個(gè)負(fù)數(shù)，并造成程序無法工作，因?yàn)樗鼈儫o法將此時(shí)間識(shí)別為2038年，而可能會(huì)依個(gè)別實(shí)現(xiàn)而跳回1970年或1901年。因此可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的計(jì)算及動(dòng)作。

我們來看下官方的警告：

畫外音：官方警告最為真實(shí)…

64位操作系統(tǒng)

大部分64位操作系統(tǒng)已經(jīng)把time_t這個(gè)系統(tǒng)變量改為64位，但是仍然有數(shù)以億計(jì)的32位系統(tǒng)在運(yùn)行中，特別是許多嵌入式系統(tǒng)。

32位time_t的使用亦被編碼于文件格式，例如眾所周知的ZIP文件壓縮格式。其能存在的時(shí)間遠(yuǎn)比受影響的機(jī)器長。

新的64位運(yùn)算器可以記錄至約2900億年后的292,277,026,596年12月4日15:30:08，星期日（UTC），基本上可以徹底解決時(shí)間回環(huán)問題。

畫外音:換了64位 舒服了…

2038年問題的影響

2038年問題與之前的千年蟲問題的殺傷力是不一樣的，千年蟲屬于應(yīng)用程序的問題，而2038年問題卻是系統(tǒng)級(jí)的，有更大的殺傷力。

Linux Kernel 5.6 的開發(fā)者已經(jīng)準(zhǔn)備好著手解決將在下一個(gè)十年到來的 2038 年問題。Linux 5.6 也成為第一個(gè)為 32 位系統(tǒng)準(zhǔn)備運(yùn)行到 2038 年之后的主線內(nèi)核。

至于像MySQL等組件同樣面臨2038年問題，目前還有17年的時(shí)候，我們相信可以應(yīng)對(duì)這次危機(jī)。

畫外音:還有17年呢，說不定那會(huì)兒我都退休了，改造的事情交給年輕人吧…