Python 日期与工夫

在 Python 中是没有原生数据类型反对工夫的，日期与工夫的操作须要借助三个模块，别离是 time、datetime、calendar。

time 模块能够操作 C 语言库中的工夫相干函数，时钟工夫与处理器运行工夫都能够获取。
datetime 模块提供了日期与工夫的高级接口。
calendar 模块为通用日历相干函数，用于创立数周、数月、数年的周期性事件。

在学习之前，还有一些术语要补充一下，这些术语你当成常规即可。这里在 Python 官网文档中也有相干阐明，不过信息比拟多，橡皮擦为你摘录必须晓得的一部分。

epoch（纪元） 是工夫开始的点，其值取决于平台。
对于 Unix， epoch（纪元） 是 1970年1月1日00:00:00（UTC）。要找出给定平台上的 epoch ，请应用 time.gmtime(0) 进行查看，例如橡皮擦电脑显示：

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)

术语 纪元秒数 是指自 epoch （纪元）工夫点以来通过的总秒数，通常不包含闰秒。在所有合乎 POSIX 规范的平台上，闰秒都不会记录在总秒数中。

程序员中常把 纪元秒数 称为 工夫戳。

time 工夫模块

该模块外围为管制时钟工夫。

get\_clock\_info 函数

该函数获取时钟的根本信息，失去的值因不同零碎存在差别，函数原型比较简单：

time.get_clock_info(name)

其中 name 能够取下述值：

monotonic：time.monotonic()
perf_counter： time.perf\_counter()
process_time： time.process\_time()
thread_time： time.thread\_time()
time： time.time()

该函数的返回值具备以下属性：

adjustable ：返回 True 或者 False。如果时钟能够主动更改（例如通过 NTP 守护程序）或由系统管理员手动更改，则为 True ，否则为 False ;
implementation ：用于获取时钟值的根底 C 函数的名称，就是调用底层 C 的函数；
monotonic ：如果时钟不能倒退，则为 True ，否则为 False；
resolution ：以秒为单位的时钟分辨率（ float ）。

import timeavailable_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()))

运行后果如下图所示。

上图显示橡皮擦的计算机在 clock 与 perf_counter 中，调用底层 C 函数是统一的。

获取工夫戳

在 Python 中通过 time.time() 函数获取纪元秒数，它能够把从 epoch 开始之后的秒数以浮点数格局返回。

import timeprint(time.time())# 输入后果 1615257195.558105

工夫戳大量用于计算工夫相干程序，属于必须把握内容。

获取可读工夫

工夫戳次要用于工夫上的不便计算，对于人们浏览是比拟难了解的，如果心愿获取可读工夫，应用 ctime() 函数获取。

import timeprint(time.ctime())# 输入内容：Tue Mar  9 10:35:51 2021

如何将工夫戳转换为可读工夫，应用 localtime 函数即可。

localtime = time.localtime(time.time())print("本地工夫为 :", localtime)

输入后果为 <class 'time.struct_time'> 类型数据，后文将对其进行格式化操作：

本地工夫为 : 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)

上述代码中的工夫戳最小值是 0，最大值因为 Python 环境和操作系统决定，我本地 64 位操作系统进行测试的时候，失去的数据如下：

import timelocaltime = time.localtime(0)print("工夫为 :", localtime)# 工夫为 : 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("工夫为 :", localtime)# 工夫为 : 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("工夫为 :", localtime)# OSError: [Errno 22] Invalid argumentprint(type(localtime))

枯燥工夫 monotonic time

monotonic time 从系统启动开始计时，从 0 开始枯燥递增。

操作系统的工夫可能不是从 0 开始，而且会因为工夫出错而回调。

该函数原型如下，不须要任何参数，返回一个浮点数，示意小数秒内的枯燥时钟的值：

time.monotonic()

测试代码如下：

print("枯燥工夫",time.monotonic())# 输入：枯燥工夫 12279.244

处理器时钟工夫

time() 函数返回的是纪元秒数（工夫戳）， clock() 函数返回的是处理器时钟工夫。
该函数函数的返回值：

在第一次调用的时候，返回的是程序运行的理论工夫；
在第二次之后的调用，返回的是自第一次调用后到这次调用的工夫距离。
须要留神的是 Python 3.8 已移除 clock() 函数，用 time.perf_counter() 或 time.process_time() 办法代替。

t0 = time.clock()# 运行一段代码print(time.clock() - t0, "程序运行工夫")

我应用的 Python 版本较高，提醒异样如下：

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()

性能计数器 time.perf\_counter

perf_counter() 函数的 epoch （纪元）是未定义的。个别应用该函数都是为了比拟和计算，不是为了用作相对工夫，该点须要留神下。

该函数用于测量较短持续时间的具备最高无效精度的时钟，包含睡眠状态耗费的工夫，应用两次调用才会无效。

测试代码如下：

t0 = time.perf_counter()# 运行一段代码for i in range(100000):    passprint("程序运行工夫", time.perf_counter() - t0)

与其相似的函数有 perf_counter_ns()、process_time()、process_time_ns()，具体能够查问手册进行学习，先把握 perf_counter() 函数即可。

工夫组件

上文曾经波及了工夫组件相干的常识，通过 localtime 失去的 struct_time 类型的数据。

这里波及到的函数有 gmtime() 返回 UTC 中的以后工夫，localtime() 返回以后时区对应的工夫，mktime() 接管 struce_time 类型数据并将其转换成浮点型数值，即工夫戳。

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

struct\_time 类型蕴含的内容

上述代码返回的数据格式为：

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)

其中各值能够依据英文含意进行了解：tm_year 年份（range[1,12]），tm_mon 月份（range[1,12]），tm_mday 天数（range[1,31]），tm_hour 天数（range[0,23]），tm_min 分钟（range[0,59]）， tm_sec 秒数（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 在夏令时失效时设置为 1，而在夏令时不失效时设置为 0，值-1 示意这是未知的。

9.1.8 解析和格式化工夫

strptime() 和 strftime() 函数能够使工夫值在 struct_time 示意和字符串示意之间互相转换。

对于 strftime 函数，其中的参数参考官网即可。

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

这里的学习，没有什么难度大的点，孰能生巧的常识。

strptime 函数的利用

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_timestruct_time = time.strptime(x, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")print(struct_time)

须要记忆的就是 strftime 与 strptime 函数只有两头的字符不同，一个是 f ，另一个是 p。

time 大节

对于 time 模块，sleep 函数属于必备知识点，然而太罕用了，你必定曾经很相熟了。
对于模块的学习，最权威的就是官网手册了，[time 模块]

datetime 模块

该模块比 time 模块高级了很多，并且对 time 模块进行了封装，提供的性能更加弱小了。

在 datetime 模块中，Python 提供了 5 个次要的对象类，别离如下：

datetime：容许同时操作工夫和日期；
date：只操作日期；
time：只操作工夫；
timedelta：用于操作日期以及测量时间跨度；
tzinfo：解决时区。

date 类

优先展现局部该类的属性和办法，都是记忆层面的常识。

min、max：date 对象能示意的最大、最小日期；
resolution：date 对象示意日期的最小单位，返回天；
today()：返回示意以后本地日期的 date 对象；
fromtimestamp(timestamp)：依据工夫戳，返回一个 date 对象。

测试代码如下：

from datetime import dateimport timeprint('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()))

输入后果：

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

date 对象的属性和办法

通过下述代码创立一个 date 对象：

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

该对象具备下述属性和办法：

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，以此类推；
d.isoweekday()：返回 weekday，如果是星期一，返回 1；如果是星期 2，返回 2，以此类推；
d.isocalendar()：返回格局如(year, wk num, wk day)；
d.isoformat()：返回格局如’YYYY-MM-DD’的字符串；
d.strftime(fmt)：自定义格式化字符串，与 time 模块中的 strftime 相似。

time 类

time 类定义的类属性：

min、max：time 类所能示意的最小、最大工夫。其中，time.min = time(0, 0, 0, 0)， time.max = time(23, 59, 59, 999999)；
resolution：工夫的最小单位，这里是 1 微秒；

通过其构造函数能够创立一个 time 对象。

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

time 类提供的实例办法和属性：

t.hour、t.minute、t.second、t.microsecond：时、分、秒、微秒；
t.tzinfo：时区信息；
t.isoformat()：返回型如”HH:MM:SS”格局的字符串工夫示意；
t.strftime(fmt)：返回自定义格式化字符串。

datetime 类

该类是 date 类与 time 类的结合体，很多属性和办法前文曾经介绍，再补充一些比拟罕用的属性和办法。

获取以后的日期与工夫：

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

获取工夫戳：

dt = datetime.now()# 应用 datetime 的内置函数 timestamp()stamp = datetime.timestamp(dt)print(stamp)

timedelta 类

通过 timedelta 函数返回一个 timedelta 工夫距离对象，该函数没有必填参数，如果写入一个整数就是距离多少天的的意思。

# 距离 10 天timedelta(10)# 跨度为1 周timedelta(weeks=1)

两个工夫距离对象能够彼此之间相加或相减，返回的仍是一个工夫距离对象。
一个 datetime 对象如果减去一个工夫距离对象，那么返回的对应减去之后的 datetime 对象，而后两个 datetime 对象如果相减，返回的是一个工夫距离对象。

更多对于 datetime 类应用的常识，能够参考 [官网手册]。

calendar 模块（日历）

此模块的函数都是日历相干的，例如打印某月的字符月历。

calendar 模块定义了 Calendar 类，它封装了值的计算，例如给定月份或年份中周的日期。通过 TextCalendar 和 HTMLCalendar 类能够生成预格式化的输入。

根本代码：

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

上述代码，默认是从周日开始的，输入后果：

     March 2021Su Mo Tu We Th Fr Sa    1  2  3  4  5  6 7  8  9 10 11 12 1314 15 16 17 18 19 2021 22 23 24 25 26 2728 29 30 31

该模块应用频率较低，具体应用参考地址。

这篇博客的总结

本篇博客为大家补充了一下工夫和日期库的相干常识，心愿能进入你的收藏夹。