在 Python 中是沒有原生數據類型支持時間的，日期與時間的操作需要借助三個模塊，分別是 time、datetime、calendar。

• time 模塊可以操作 C 語言庫中的時間相關函數，時鐘時間與處理器運行時間都可以獲取。
• datetime 模塊提供了日期與時間的高級接口。
• calendar 模塊為通用日歷相關函數，用于創建數周、數月、數年的周期性事件。

在學習之前，還有一些術語要補充一下，這些術語你當成慣例即可。這里在 Python 官方文檔中也有相關說明，不過信息比較多，橡皮擦為你摘錄必須知道的一部分。

epoch（紀元） 是時間開始的點，其值取決于平臺。
對于 Unix， epoch（紀元） 是 1970年1月1日00:00:00（UTC）。要找出給定平臺上的 epoch ，請使用 time.gmtime(0) 進行查看，例如橡皮擦電腦顯示：

time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)

術語 紀元秒數 是指自 epoch （紀元）時間點以來經過的總秒數，通常不包括閏秒。 在所有符合 POSIX 標準的平臺上，閏秒都不會記錄在總秒數中。

程序員中常把 紀元秒數 稱為 時間戳。

time 時間模塊

該模塊核心為控制時鐘時間。

 get_clock_info 函數

該函數獲取時鐘的基本信息，得到的值因不同系統存在差異，函數原型比較簡單：

time.get_clock_info(name)

其中 name 可以取下述值：

• monotonic：time.monotonic()
• perf_counter： time.perf_counter()
• process_time： time.process_time()
• thread_time： time.thread_time()
• time： time.time()

該函數的返回值具有以下屬性：

• adjustable ： 返回 True 或者 False。如果時鐘可以自動更改（例如通過 NTP 守護程序）或由系統管理員手動更改，則為 True ，否則為 False ;
• implementation ： 用于獲取時鐘值的基礎 C 函數的名稱，就是調用底層 C 的函數；
• monotonic ：如果時鐘不能倒退，則為 True ，否則為 False；
• resolution ： 以秒為單位的時鐘分辨率（ float ）。

import time

available_clocks = [
 ('clock', time.clock),
 ('monotonic', time.monotonic),
 ('perf_counter', time.perf_counter),
 ('process_time', time.process_time),
 ('time', time.time),
]

for clock_name, func in available_clocks:
 print('''
 {name}:
  adjustable : {info.adjustable}
  implementation: {info.implementation}
  monotonic  : {info.monotonic}
  resolution : {info.resolution}
  current  : {current}
 '''.format(
  name=clock_name,
  info=time.get_clock_info(clock_name),
  current=func()))

運行結果如下圖所示。

上圖顯示橡皮擦的計算機在 clock 與 perf_counter 中，調用底層 C 函數是一致的。

獲取時間戳

在 Python 中通過 time.time() 函數獲取紀元秒數，它可以把從 epoch 開始之后的秒數以浮點數格式返回。

import time
print(time.time())
# 輸出結果 1615257195.558105

時間戳大量用于計算時間相關程序，屬于必須掌握內容。

獲取可讀時間

時間戳主要用于時間上的方便計算，對于人們閱讀是比較難理解的，如果希望獲取可讀時間，使用 ctime() 函數獲取。

import time
print(time.ctime())
# 輸出內容：Tue Mar 9 10:35:51 2021

如何將時間戳轉換為可讀時間，使用 localtime 函數即可。

localtime = time.localtime(time.time())
print("本地時間為 :", localtime)

輸出結果為 class 'time.struct_time'> 類型數據，后文將對其進行格式化操作：

本地時間為 : time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=3, tm_mday=9, tm_hour=10, tm_min=37, tm_sec=27, tm_wday=1, tm_yday=68, tm_isdst=0)

上述代碼中的時間戳最小值是 0，最大值由于 Python 環境和操作系統決定，我本地 64 位操作系統進行測試的時候，得到的數據如下：

import time

localtime = time.localtime(0)
print("時間為 :", localtime)
# 時間為 : time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=8, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)
localtime = time.localtime(32536799999)
print("時間為 :", localtime)
# 時間為 : time.struct_time(tm_year=3001, tm_mon=1, tm_mday=19, tm_hour=15, tm_min=59, tm_sec=59, tm_wday=0, tm_yday=19, tm_isdst=0)
localtime = time.localtime(99999999999)
print("時間為 :", localtime)
# OSError: [Errno 22] Invalid argument
print(type(localtime))

單調時間 monotonic time

monotonic time 從系統啟動開始計時，從 0 開始單調遞增。

操作系統的時間可能不是從 0 開始，而且會因為時間出錯而回調。

該函數原型如下，不需要任何參數，返回一個浮點數，表示小數秒內的單調時鐘的值：

time.monotonic()

測試代碼如下：

print("單調時間",time.monotonic())
# 輸出：單調時間 12279.244

處理器時鐘時間

time() 函數返回的是紀元秒數（時間戳）， clock() 函數返回的是處理器時鐘時間。
該函數函數的返回值：

• 在第一次調用的時候，返回的是程序運行的實際時間；
• 在第二次之后的調用，返回的是自第一次調用后到這次調用的時間間隔。

需要注意的是 Python 3.8 已移除 clock() 函數，用 time.perf_counter() 或 time.process_time() 方法替代。

t0 = time.clock()
# 運行一段代碼
print(time.clock() - t0, "程序運行時間")

我使用的 Python 版本較高，提示異常如下：

time.clock has been deprecated in Python 3.3 and will be removed from Python 3.8: use time.perf_counter or time.process_time instead t0 = time.clock()

性能計數器 time.perf_counter

perf_counter() 函數的 epoch （紀元）是未定義的。一般使用該函數都是為了比較和計算，不是為了用作絕對時間，該點需要注意下。

該函數用于測量較短持續時間的具有最高有效精度的時鐘，包括睡眠狀態消耗的時間，使用兩次調用才會有效。

測試代碼如下：

t0 = time.perf_counter()
# 運行一段代碼
for i in range(100000):
 pass
print("程序運行時間", time.perf_counter() - t0)

與其類似的函數有 perf_counter_ns()、process_time()、process_time_ns()，具體可以查詢手冊進行學習，先掌握 perf_counter() 函數即可。

 時間組件

上文已經涉及了時間組件相關的知識，通過 localtime 得到的 struct_time 類型的數據。

這里涉及到的函數有 gmtime() 返回 UTC 中的當前時間，localtime() 返回當前時區對應的時間，mktime() 接收 struce_time 類型數據并將其轉換成浮點型數值，即時間戳。

print("*"*10)
print(time.gmtime())
print("*"*10)
print(time.localtime())

print("*"*10)
print(time.mktime(time.localtime()))

struct_time 類型包含的內容

上述代碼返回的數據格式為：

time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=3, tm_mday=9, tm_hour=12, tm_min=50, tm_sec=35, tm_wday=1, tm_yday=68, tm_isdst=0)

其中各值可以根據英文含義進行理解 ：tm_year 年份（range[1,12]），tm_mon 月份（range[1,12]），tm_mday 天數（range[1,31]），tm_hour 天數（range[0,23]），tm_min 分鐘 （range[0,59]）， tm_sec 秒數 （range[0,61]）， tm_wday 星期 （range[0,6]，0 是星期日）， tm_yday 一年中的一天（range[1,366] ），tm_isdst 在夏令時生效時設置為 1，而在夏令時不生效時設置為 0，值-1 表示這是未知的。

 解析和格式化時間

strptime() 和 strftime() 函數可以使時間值在 struct_time 表示和字符串表示之間相互轉換。

對于 strftime 函數，其中的參數參考官方即可。

x = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
print(x)

這里的學習，沒有什么難度大的點，孰能生巧的知識。

strptime 函數的應用

x = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
print(x)
# 方向操作，字符串格式化成 time.struct_time
struct_time = time.strptime(x, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(struct_time)

需要記憶的就是 strftime 與 strptime 函數只有中間的字符不同，一個是 f ，另一個是 p。

time 小節

對于 time 模塊，sleep 函數屬于必備知識點，但是太常用了，你肯定已經很熟悉了。
對于模塊的學習，最權威的就是官方手冊了，time 模塊

 datetime 模塊

該模塊比 time 模塊高級了很多，并且對 time 模塊進行了封裝，提供的功能更加強大了。

在 datetime 模塊中，Python 提供了 5 個主要的對象類，分別如下：

• datetime：允許同時操作時間和日期；
• date：只操作日期；time：只操作時間；
• timedelta：用于操作日期以及測量時間跨度；
• tzinfo：處理時區。

 date 類

優先展示部分該類的屬性和方法，都是記憶層面的知識。

• min、max：date 對象能表示的最大、最小日期；
• resolution：date 對象表示日期的最小單位，返回天；
• today()：返回表示當前本地日期的 date 對象；
• fromtimestamp(timestamp)：根據時間戳，返回一個 date 對象。

測試代碼如下：

from datetime import date
import time
print('date.min:', date.min)
print('date.max:', date.max)
print('date.resolution:', date.resolution)
print('date.today():', date.today())
print('date.fromtimestamp():', date.fromtimestamp(time.time()))

輸出結果：

date.min: 0001-01-01
date.max: 9999-12-31
date.resolution: 1 day, 0:00:00
date.today(): 2021-03-09
date.fromtimestamp(): 2021-03-09

date 對象的屬性和方法

通過下述代碼創建一個 date 對象：

d = date(year=2021,month=3,day=9)
print(d)

該對象具備下述屬性和方法：

• d.year：返回年；
• d.month：返回月；
• d.day：返回日；
• d.weekday()：返回 weekday，如果是星期一，返回 0；如果是星期 2，返回 1，以此類推；
• d.isoweekday()：返回 weekday，如果是星期一，返回 1；如果是星期 2，返回 2，以此類推；
• d.isocalendar()：返回格式如(year, wk num, wk day)；
• d.isoformat()：返回格式如'YYYY-MM-DD'的字符串；
• d.strftime(fmt)：自定義格式化字符串，與 time 模塊中的 strftime 類似。

 time 類

time 類定義的類屬性：

• min、max：time 類所能表示的最小、最大時間。其中，time.min = time(0, 0, 0, 0)， time.max = time(23, 59, 59, 999999)；
• resolution：時間的最小單位，這里是 1 微秒；

通過其構造函數可以創建一個 time 對象。

t = time(hour=20, minute=20, second=40)
print(t)

time 類提供的實例方法和屬性：

• t.hour、t.minute、t.second、t.microsecond：時、分、秒、微秒；
• t.tzinfo：時區信息；
• t.isoformat()：返回型如”HH:MM:SS”格式的字符串時間表示；
• t.strftime(fmt)：返回自定義格式化字符串。

datetime 類

該類是 date 類與 time 類的結合體，很多屬性和方法前文已經介紹，再補充一些比較常用的屬性和方法。

獲取當前的日期與時間：

from datetime import datetime
dt = datetime.now()
print(dt)

獲取時間戳：

dt = datetime.now()
# 使用 datetime 的內置函數 timestamp()
stamp = datetime.timestamp(dt)
print(stamp)

 timedelta 類

通過 timedelta 函數返回一個 timedelta 時間間隔對象，該函數沒有必填參數，如果寫入一個整數就是間隔多少天的的意思。

# 間隔 10 天
timedelta(10)
# 跨度為1 周
timedelta(weeks=1)

兩個時間間隔對象可以彼此之間相加或相減，返回的仍是一個時間間隔對象。
一個 datetime 對象如果減去一個時間間隔對象，那么返回的對應減去之后的 datetime 對象，然后兩個 datetime 對象如果相減，返回的是一個時間間隔對象。

更多關于 datetime 類使用的知識，可以參考官方手冊。

calendar 模塊（日歷）

此模塊的函數都是日歷相關的，例如打印某月的字符月歷。

calendar 模塊定義了 Calendar 類，它封裝了值的計算， 例如給定月份或年份中周的日期。通過 TextCalendar 和 HTMLCalendar 類可以生成預格式化的輸出。

基本代碼：

import calendar

c = calendar.TextCalendar(calendar.SUNDAY)
c.prmonth(2021, 3)

上述代碼，默認是從周日開始的，輸出結果：

March 2021
Su Mo Tu We Th Fr Sa
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 31

該模塊使用頻率較低，詳細使用參考地址 進行學習。

總結

到此這篇關于Python玩轉時間和日期庫的實現的文章就介紹到這了,更多相關Python 時間和日期庫內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！