time¶

python中常用的时间相关的标准库有三个。

• time：提供更底层的接口
• datetime：提供更易用的接口
• calender：输出日历

我们一网打尽。

time¶

time是用C编写的，为python提供时间处理功能的标准库。

时间是什么？¶

时间是人为定义出来的，什么是一秒钟，今天是哪天都是人为定义的（无意冒犯基督）。

并且这个定义随着人类技术水平的发展还在不断修正。

有了一秒钟的定义，我们就可以定义某一刻的时间了。

高中的地理课上大家都学习过时区的概念，听说过格林尼治天文台和本初子午线这些名词。实际上这就是GMT（Greenwich Mean Time）：把格林尼治天文台所在地的地方平太阳时被定义为全世界的时间标准，然后各地按照时区做加减法。

但是这个定义有些问题：太阳时不是那么精准。19世纪，依赖原子钟技术的UTC（Coodinated Universal Time）出现了，取代GMT成为了新的时间标准。

比较有意思的是这个跳秒机制（leap second，也叫闰秒）。

OK，故事讲到这里你就可以理解为什么时间戳（timestamp）是从1972年1月1日零时开始计算至今经过的秒数了。这个零点其实就是UTC时间标准启用的时间。

时间的各种表示法¶

在python里，大概有这样几种：

• 1682676590.8083282
• 'Fri Apr 28 18:10:07 2023'
• time.struct_time(tm_year=2023, tm_mon=4, tm_mday=28, tm_hour=10, tm_min=10, tm_sec=40, tm_wday=4, tm_yday=118, tm_isdst=0)

第一种是时间戳（浮点数），第二种是文本类型的表示法（字符串），第三种是结构化数据（元组）。

>>> import time
>>> time.time() # 获取当前时间戳
1682676590.8083282
>>> time.strftime('%c') # 获取格式化的字符串时间
'Fri Apr 28 18:10:07 2023'
>>> time.localtime() # 获取结构化的时间
time.struct_time(
    tm_year=2023, tm_mon=4, tm_mday=28, 
    tm_hour=10, tm_min=10, tm_sec=40, 
    tm_wday=4, tm_yday=118, tm_isdst=0
)
>>> time.localtime()[0] # 可以通过指标来获取指定位置的数值
2023
>>> time.localtime().tm_mday # 也可以通过属性名来获取
28

各种时间类型的转化¶

python中的time.struct_time是比较理想的结构化数据（tuple），所以我们做时间类型转化可以用它作为中介。

时间戳转化成元组¶

time.gmtime([seconds]) -> (tm_year, tm_mon, tm_mday, tm_hour, tm_min,
                       tm_sec, tm_wday, tm_yday, tm_isdst)

特别的，localtime可以考虑夏令时、时区等因素

time.localtime([seconds]) -> (tm_year,tm_mon,tm_mday,tm_hour,tm_min,
                          tm_sec,tm_wday,tm_yday,tm_isdst)

元组转化成时间戳¶

time.mktime(tuple) -> floating point number

元组转化成字符串¶

time.strftime(format[, tuple]) -> string

time.asctime([tuple]) -> string

字符串转化成元组¶

time.strptime(string, format) -> struct_time

注意到涉及到字符串的转化时需要指定字符串时间的格式（format），诸如：

• "2023-01-01 10:21 AM"
• 'Thu, 28 Jun 2001 14:17:15 +0000'
• "2023年10月20日 21时30分"

他们的格式参数分别是：

• %Y-%m-%d %H:%M %p
• %a, %d %b %Y %H:%M:%S +0000
• %Y年%m月%d日 %H时%M分

其中用%开头的是转义字符，他们的含义如下：

其他有用的函数¶

让程序睡一会儿

time.sleep(seconds)

datetime¶

datetime 模块提供了用于操作日期和时间的类。

在支持日期时间数学运算的同时，实现的关注点更着重于如何能够更有效地解析其属性用于格式化输出和数据操作。

datetime实现了以下的类：

object
    timedelta：时间跨度，实现时间的计算
    tzinfo：抽象基类
        timezone：时区类
    time：时间类（不特定于某一天，独立于日期）
    date：日期类（不包含时间）
        datetime：日期+时间

date类¶

创建对象¶

• 我们可以直接用datetime.date创建特定的date对象：
  • class datetime.date(year, month, day)
• 可以创建今天的日期：
  • classmethod date.today()
• 可以指定从公元 1 年 1 月 1 日开始的第n天：
  • classmethod date.fromordinal(ordinal)
• 还可以从时间戳创建：
  • classmethod date.fromtimestamp(timestamp)
• 也可以从字符串创建：
  • classmethod date.fromisoformat(date_string)
  • 支持大部分 ISO 8601 格式给出的日期。

实例属性¶

year，month和day

实例方法¶

包括

• replace：改变year、month或者day属性
• timetuple：返回元组形式的日期
• toordinal：返回从公元 1 年 1 月 1 日开始计算的天数
• weekday：返回星期几（0-6）
• isoweekday：返回星期几（1-7）
• isocalendar：返回ISO历法（XXXX年，第XX周，第XX天）
• isoformat：返回日期字符串（YYYY-MM-DD）
• ctime：返回日期字符串（'Wed Dec 4 00:00:00 2002'）
• strftime：返回特定格式的日期字符串，和之前讲的time.strftime行为类似
• __str__：等价于isoformat
  • 控制了str()的行为，例如直接打印的行为print(date)
• __format__：和strftime类似
  • 控制了format()的行为，例如f-string中的行为：print(f"{date:%X}")

time类¶

这个类不怎么用，它实现的是不特定于某一天的时间，例如下午三点。

timedelta类¶

class datetime.timedelta(days=0, seconds=0, microseconds=0, milliseconds=0, minutes=0, hours=0, weeks=0) 时间跨度，可以用来做加减乘除

例如

>>> import datetime
>>> datetime.timedelta(days=1)+datetime.timedelta(seconds=300000)
datetime.timedelta(days=4, seconds=40800)

date和datetime对象之间的加减法返回值都是timedelta：

>>> import datetime
>>> datetime.date(2023,2,28) - datetime.date(2023,1,9)
datetime.timedelta(days=50)

time对象不能做加减法。

datetime类¶

就是带了具体时间的date类，属性、方法都稍微丰富一点。

calender¶

纯Python实现的很有趣的一个库，可以查查日历：

$ python -m calendar 2024 03
     March 2024
Mo Tu We Th Fr Sa Su
             1  2  3
 4  5  6  7  8  9 10
11 12 13 14 15 16 17
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