4. python time和datetime模块
time()
1. 模块概述
time 模块主要处理以下内容：
- 时间戳（Timestamp）：从1970年1月1日00:00:00 UTC开始的秒数（浮点数）。
- 结构化时间（struct_time）：由9个字段组成的元组，表示时间的各个部分（年、月、日等）。
- 格式化时间字符串：如
"2023-10-01 12:30:45"。
2. 常用函数
(1) 获取时间
-
time.time()
返回当前时间的时间戳（浮点数）。import time timestamp = time.time() # 示例输出：1696141200.123456 -
time.ctime([secs])
将时间戳转换为可读的本地时间字符串。若未提供参数，默认使用当前时间。time_str = time.ctime() # 输出：'Sat Oct 1 12:30:45 2023' -
time.gmtime([secs])
将时间戳转换为UTC时区的struct_time对象。默认使用当前时间。utc_time = time.gmtime() -
time.localtime([secs])
将时间戳转换为本地时区的struct_time对象。默认使用当前时间。local_time = time.localtime()
(2) 程序休眠
-
time.sleep(secs)
暂停程序执行secs秒（可以是浮点数）。time.sleep(2.5) # 休眠2.5秒
(3) 时间格式转换
-
time.mktime(t)
将本地时间的struct_time转换为时间戳。timestamp = time.mktime(local_time) -
time.strftime(format[, t])
将struct_time转换为格式化的字符串。若未提供t，默认使用localtime()。formatted = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", local_time) # 示例输出：'2023-10-01 12:30:45' -
time.strptime(string, format)
将格式化字符串解析为struct_time。parsed_time = time.strptime("2023-10-01", "%Y-%m-%d")
(4) 性能计时
-
time.perf_counter()
返回高精度的性能计时器值（包含睡眠时间），用于测量代码执行时间。start = time.perf_counter() # 执行代码... end = time.perf_counter() print(f"耗时：{end - start}秒") -
time.process_time()
返回当前进程的CPU时间（不包含睡眠时间），用于分析CPU使用率。
3. struct_time 结构
struct_time 是一个包含9个字段的元组：
| 索引 | 属性 | 描述 | 取值范围 |
|---|---|---|---|
| 0 | tm_year |
年份（如2023） | 正整数 |
| 1 | tm_mon |
月份 | 1-12 |
| 2 | tm_mday |
日 | 1-31 |
| 3 | tm_hour |
小时 | 0-23 |
| 4 | tm_min |
分钟 | 0-59 |
| 5 | tm_sec |
秒 | 0-61（闰秒） |
| 6 | tm_wday |
星期几（0=周一） | 0-6 |
| 7 | tm_yday |
一年中的第几天 | 1-366 |
| 8 | tm_isdst |
夏令时标志（0/1/-1） | -1（未知） |
4. 时间格式化符号
在 strftime 和 strptime 中使用的常见格式指令：
| 符号 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
%Y |
年份（4位数） | 2023 |
%m |
月份（01-12） | 10 |
%d |
日（01-31） | 01 |
%H |
小时（00-23） | 14 |
%M |
分钟（00-59） | 30 |
%S |
秒（00-59） | 45 |
%A |
完整的星期名称 | Monday |
%a |
简写的星期名称 | Mon |
%B |
完整的月份名称 | October |
%b |
简写的月份名称 | Oct |
%p |
AM/PM | AM |
%Z |
时区名称 | UTC |
5. 示例代码
(1) 获取并格式化当前时间
import timenow = time.localtime()
formatted = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", now)
print(formatted) # 输出：2023-10-01 12:30:45
(2) 计算代码执行时间
start = time.perf_counter()
time.sleep(1)
end = time.perf_counter()
print(f"耗时：{end - start}秒") # 输出：1.000123秒
(3) 解析时间字符串
time_str = "2023-10-01"
parsed = time.strptime(time_str, "%Y-%m-%d")
print(parsed.tm_year) # 输出：2023
6. 注意事项
- 时区问题：
gmtime()返回UTC时间，localtime()返回本地时间。 - 时间戳精度：
time.time()在Windows系统下精度较低（约0.001秒），而time.perf_counter()提供更高精度。 - 夏令时处理：
tm_isdst字段可能影响本地时间的转换。
通过掌握这些内容，可以高效地使用 time 模块处理各种时间相关任务。
datetime()
1. 模块概述
datetime 模块包含以下主要类：
datetime.date：处理日期（年、月、日）。datetime.time：处理时间（时、分、秒、微秒）。datetime.datetime：日期和时间的组合（最常用）。datetime.timedelta：表示时间间隔（如天、秒、微秒）。datetime.tzinfo：时区信息的基类（需自定义或使用第三方库如pytz）。
2. 常用类及方法
(1) datetime.date
-
创建日期对象：
from datetime import date d = date(2023, 10, 1) # 年、月、日 -
常用属性和方法：
print(d.year) # 2023 print(d.month) # 10 print(d.day) # 1 print(d.weekday()) # 返回星期几（0=周一，6=周日） print(d.isoformat()) # 返回ISO格式字符串 "2023-10-01"
(2) datetime.time
-
创建时间对象：
from datetime import time t = time(12, 30, 45) # 时、分、秒、微秒（可选） -
常用属性和方法：
print(t.hour) # 12 print(t.minute) # 30 print(t.second) # 45 print(t.isoformat()) # "12:30:45"
(3) datetime.datetime（最常用）
-
创建日期时间对象：
from datetime import datetime dt = datetime(2023, 10, 1, 12, 30, 45) # 年、月、日、时、分、秒 -
常用方法：
-
获取当前时间：
now = datetime.now() # 本地当前时间 utc_now = datetime.utcnow() # UTC当前时间 -
日期时间拆分：
print(now.year, now.month, now.day) print(now.hour, now.minute, now.second) -
转换为时间戳：
timestamp = now.timestamp() # 返回浮点型时间戳 -
从时间戳创建：
dt = datetime.fromtimestamp(1696141200.0) # 本地时间 dt_utc = datetime.utcfromtimestamp(1696141200.0) # UTC时间 -
格式化输出：
formatted = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") # "2023-10-01 12:30:45" -
解析字符串：
parsed = datetime.strptime("2023-10-01 12:30", "%Y-%m-%d %H:%M")
-
(4) datetime.timedelta
表示时间间隔，用于日期时间的加减：
from datetime import datetime, timedeltanow = datetime.now()
# 加减时间
future = now + timedelta(days=3, hours=2) # 3天2小时后
past = now - timedelta(weeks=1) # 1周前# 计算时间差
diff = future - past
print(diff.days) # 10（天数差）
print(diff.seconds) # 7200（秒数差，2小时=7200秒）
3. 时区处理
Python内置的 datetime.timezone 类（Python 3.2+）支持简单时区操作，但更复杂的时区需使用第三方库 pytz。
(1) 使用 datetime.timezone
from datetime import datetime, timezone, timedelta# 创建带时区的日期时间
utc_time = datetime.now(timezone.utc) # UTC时间
# 自定义时区（东八区）
tz = timezone(timedelta(hours=8))
local_time = datetime.now(tz)
(2) 使用 pytz（推荐）
安装：pip install pytz
import pytz
from datetime import datetime# 创建带时区的日期时间
tz_shanghai = pytz.timezone('Asia/Shanghai')
dt = datetime.now(tz_shanghai)# 时区转换
utc_dt = dt.astimezone(pytz.utc) # 转换为UTC时间
4. 时间格式化符号
与 time 模块类似，常用符号如下：
| 符号 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
%Y |
4位年份 | 2023 |
%m |
月份（01-12） | 10 |
%d |
日（01-31） | 01 |
%H |
小时（00-23） | 14 |
%M |
分钟（00-59） | 30 |
%S |
秒（00-59） | 45 |
%f |
微秒（000000-999999） | 123456 |
%A |
完整星期名 | Monday |
%a |
简写星期名 | Mon |
%B |
完整月份名 | October |
%b |
简写月份名 | Oct |
%z |
时区偏移（+HHMM/-HHMM） | +0800 |
%Z |
时区名称 | CST |
5. 示例代码
(1) 计算两个日期的差值
from datetime import datetimedate1 = datetime(2023, 10, 1)
date2 = datetime(2023, 10, 10)
delta = date2 - date1
print(delta.days) # 输出：9
(2) 生成最近一周的日期列表
from datetime import datetime, timedeltanow = datetime.now()
dates = [now - timedelta(days=i) for i in range(7)]
for d in dates:print(d.strftime("%Y-%m-%d"))
(3) 带时区的时间转换
import pytz
from datetime import datetime# 创建上海时区时间
tz_sh = pytz.timezone('Asia/Shanghai')
dt_sh = datetime.now(tz_sh)
print(dt_sh.isoformat()) # 输出：2023-10-01T14:30:45+08:00# 转换为纽约时区
tz_ny = pytz.timezone('America/New_York')
dt_ny = dt_sh.astimezone(tz_ny)
print(dt_ny.isoformat()) # 输出：2023-10-01T02:30:45-04:00
6. 注意事项
- 时区处理：默认的
datetime对象是“无时区”的（naive），建议始终使用带时区的对象（aware）。 - 性能：频繁的日期计算推荐使用
timedelta，避免循环中重复创建对象。 - 月份和日期范围：如
date(2023, 2, 30)会抛出ValueError（2月无30日）。 - 第三方库：处理复杂时区时，优先使用
pytz而非内置模块。
7. 总结
datetimevstime模块：datetime更适合日期时间的复杂操作（如时区、时间差）。time模块更底层，适合处理时间戳和简单休眠。
- 核心操作：
- 日期时间创建、格式化、解析。
- 时间差计算（
timedelta）。 - 时区转换（结合
pytz）。
掌握 datetime 模块后，可以高效处理大多数日期时间相关的业务需求。
