专栏地址: 每周一个 Python 模块
几乎所有的正式代码中, 我们都需要与时间打交道. 在 Python 中, 与时间处理有关的模块包括 time,datetime 以及 calendar, 本节主要讲解 time 模块.
在 Python 中, 用三种方式来表示时间, 分别是时间戳, 格式化时间字符串和结构化时间
时间戳 (timestamp): 也就是 1970 年 1 月 1 日之后的秒, 例如 1506388236.216345, 可以通过 time.time() 获得. 时间戳是一个浮点数, 可以进行加减运算, 但请注意不要让结果超出取值范围.
格式化的时间字符串(string_time): 也就是年月日时分秒这样的我们常见的时间字符串, 例如
2017-09-26 09:12:48
, 可以通过
time.strftime('%Y-%m-%d')
获得;
结构化时间(struct_time): 一个包含了年月日时分秒的多元元组, 例如
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=9, tm_min=14, tm_sec=50, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
, 可以通过 time.localtime()获得.
由于 Python 的 time 模块实现主要调用 C 库, 所以各个平台可能有所不同. time 模块目前只支持到 2038 年前. 如果需要处理范围之外的日期, 请使用 datetime 模块.
UTC(Coordinated Universal Time, 世界协调时), 亦即格林威治天文时间, 世界标准时间. 我们中国为东八区, 比 UTC 早 8 个小时, 也就是 UTC+8. 关于 UTC 的缩写, 有个故事, 你可能已经注意到了, 按英文的缩写, 应该是 CUT, 而不是 UTC. 但是世界协调时在法文中的缩写是 TUC, 两国互相不让, 作为妥协, 最后干脆简称 UTC.
DST(Daylight Saving Time)即夏令时.
结构化时间(struct_time)
使用 time.localtime()等方法可以获得一个结构化时间元组.
- >>> time.localtime()
- time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=10, tm_min=6, tm_sec=49, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
结构化时间元组共有 9 个元素, 按顺序排列如下表:
索引 | 属性 | 取值范围 |
---|---|---|
0 | tm_year(年) | 比如 2017 |
1 | tm_mon(月) | 1 - 12 |
2 | tm_mday(日) | 1 - 31 |
3 | tm_hour(时) | 0 - 23 |
4 | tm_min(分) | 0 - 59 |
5 | tm_sec(秒) | 0 - 61 |
6 | tm_wday(weekday) | 0 - 6(0 表示周一) |
7 | tm_yday(一年中的第几天) | 1 - 366 |
8 | tm_isdst(是否是夏令时) | 默认为 - 1 |
既然结构化时间是一个元组, 那么就可以通过索引进行取值, 也可以进行分片, 或者通过属性名获取对应的值.
- >>>import time
- >>> lt = time.localtime()
- >>> lt
- time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=9, tm_min=27, tm_sec=29, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
- >>> lt[3]
- 9
- >>> lt[2:5]
- (26, 9, 27)
- >>> lt.tm_wday
- 1
但是要记住, Python 的 time 类型是不可变类型, 所有的时间值都只读, 不能改!!
- >>> lt.tm_wday = 2
- Traceback (most recent call last):
- File "<pyshell#12>", line 1, in <module>
- lt.tm_wday = 2
- AttributeError: readonly attribute
格式化时间字符串
利用 time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')等方法可以获得一个格式化时间字符串.
- >>> time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
- '2017-09-26 10:04:28'
注意其中的空格, 短横线和冒号都是美观修饰符号, 真正起控制作用的是百分符. 对于格式化控制字符串 "%Y-%m-%d %H:%M:%S, 其中每一个字母所代表的意思如下表所示, 注意大小写的区别:
格式 | 含义 |
---|---|
%a | 本地星期名称的简写(如星期四为 Thu) |
%A | 本地星期名称的全称(如星期四为 Thursday) |
%b | 本地月份名称的简写(如八月份为 agu) |
%B | 本地月份名称的全称(如八月份为 august) |
%c | 本地相应的日期和时间的字符串表示(如:15/08/27 10:20:06) |
%d | 一个月中的第几天(01 - 31) |
%f | 微秒(范围 0.999999) |
%H | 一天中的第几个小时(24 小时制,00 - 23) |
%I | 第几个小时(12 小时制,0 - 11) |
%j | 一年中的第几天(001 - 366) |
%m | 月份(01 - 12) |
%M | 分钟数(00 - 59) |
%p | 本地 am 或者 pm 的标识符 |
%S | 秒(00 - 61) |
%U | 一年中的星期数。(00 - 53 星期天是一个星期的开始。)第一个星期天之 前的所有天数都放在第 0 周。 |
%w | 一个星期中的第几天(0 - 6,0 是星期天) |
%W | 和 %U 基本相同,不同的是 %W 以星期一为一个星期的开始。 |
%x | 本地相应日期字符串(如 15/08/01) |
%X | 本地相应时间字符串(如 08:08:10) |
%y | 去掉世纪的年份(00 - 99)两个数字表示的年份 |
%Y | 完整的年份(4 个数字表示年份) |
%z | 与 UTC 时间的间隔(如果是本地时间,返回空字符串) |
%Z | 时区的名字(如果是本地时间,返回空字符串) |
%% | ‘%’字符 |
time 模块主要方法
time.sleep(t)
time 模块最常用的方法之一, 用来睡眠或者暂停程序 t 秒, t 可以是浮点数或整数.
time.time()
返回当前系统时间戳. 时间戳可以做算术运算.
- >>> time.time()
- 1506391907.020303
该方法经常用于计算程序运行时间:
- import time
- def func():
- time.sleep(1.14)
- pass
- t1 = time.time()
- func()
- t2 = time.time()
- print(t2 - t1)
time.gmtime([secs])
将一个时间戳转换为 UTC 时区的结构化时间. 可选参数 secs 的默认值为 time.time().
- >>> time.gmtime()
- time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=2, tm_min=14, tm_sec=17, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
- >>> t = time.time() - 10000
- >>> time.gmtime(t)
- time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=25, tm_hour=23, tm_min=31, tm_sec=3, tm_wday=0, tm_yday=268, tm_isdst=0)
time.localtime([secs])
将一个时间戳转换为当前时区的结构化时间. 如果 secs 参数未提供, 则以当前时间为准, 即 time.time().
- >>> time.localtime()
- time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=10, tm_min=20, tm_sec=42, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
- >>> time.localtime(1406391907)
- time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=27, tm_hour=0, tm_min=25, tm_sec=7, tm_wday=6, tm_yday=208, tm_isdst=0)
- >>> time.localtime(time.time() + 10000)
- time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=13, tm_min=7, tm_sec=54, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
time.ctime([secs])
把一个时间戳转化为本地时间的格式化字符串. 默认使用 time.time()作为参数.
- >>> time.ctime()
- 'Tue Sep 26 10:22:31 2017'
- >>> time.ctime(time.time())
- 'Tue Sep 26 10:23:51 2017'
- >>> time.ctime(1406391907)
- 'Sun Jul 27 00:25:07 2014'
- >>> time.ctime(time.time() + 10000)
- 'Tue Sep 26 13:11:55 2017'
time.asctime([t])
把一个结构化时间转换为 Sun Aug 23 14:31:59 2017 这种形式的格式化时间字符串. 默认将 time.localtime()作为参数.
- >>> time.asctime()
- 'Tue Sep 26 10:27:23 2017'
- >>> time.asctime(time.time())
- Traceback (most recent call last):
- File "<pyshell#13>", line 1, in <module>
- time.asctime(time.time())
- TypeError: Tuple or struct_time argument required
- >>> time.asctime(time.localtime())
- 'Tue Sep 26 10:27:45 2017'
- >>> time.asctime(time.gmtime())
- 'Tue Sep 26 02:27:57 2017'
time.mktime(t)
将一个结构化时间转化为时间戳. time.mktime()执行与 gmtime(),localtime()相反的操作, 它接收 struct_time 对象作为参数, 返回用秒数表示时间的浮点数. 如果输入的值不是一个合法的时间, 将触发 OverflowError 或 ValueError.
- >>> time.mktime(1406391907)
- Traceback (most recent call last):
- File "<pyshell#16>", line 1, in <module>
- time.mktime(1406391907)
- TypeError: Tuple or struct_time argument required
- >>> time.mktime(time.localtime())
- 1506393039.0
time.strftime(format [, t])
返回格式化字符串表示的当地时间. 把一个 struct_time(如 time.localtime()和 time.gmtime()的返回值)转化为格式化的时间字符串, 显示的格式由参数 format 决定. 如果未指定 t, 默认传入 time.localtime(). 如果元组中任何一个元素越界, 就会抛出 ValueError 的异常.
- >>> time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
- '2017-09-26 10:34:50'
- >>> time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",time.gmtime())
- '2017-09-26 02:34:53'
time.strptime(string[,format])
将格式化时间字符串转化成结构化时间. 该方法是 time.strftime()方法的逆操作. time.strptime()方法根据指定的格式把一个时间字符串解析为时间元组. 要注意的是, 你提供的字符串要和 format 参数的格式一一对应, 如果 string 中日期间使用 "-" 分隔, format 中也必须使用 "-" 分隔, 时间中使用冒号 ":" 分隔, 后面也必须使用冒号分隔, 否则会报格式不匹配的错误. 并且值也要在合法的区间范围内, 千万不要整出 14 个月来.
- >>> import time
- >>> stime = "2017-09-26 12:11:30"
- >>> st = time.strptime(stime,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
- >>> st
- time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=12, tm_min=11, tm_sec=30, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=-1)
- >>> for item in st:
- print(item)
- 2017
- 9
- 26
- 12
- 11
- 30
- 1
- 269
- -1
- >>> wrong_time = "2017-14-26 12:11:30"
- >>> st = time.strptime(wrong_time,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
- Traceback (most recent call last):
- File "<pyshell#8>", line 1, in <module>
- st = time.strptime(wrong_time,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
- File "C:\Python36\lib\_strptime.py", line 559, in _strptime_time
- tt = _strptime(data_string, format)[0]
- File "C:\Python36\lib\_strptime.py", line 362, in _strptime
- (data_string, format))
- ValueError: time data '2017-14-26 12:11:30' does not match format '%Y-%m-%d %H:%M:%S'
time.clock()
返回执行当前程序的 CPU 时间. 用来衡量不同程序的耗时. 该方法在不同的系统上含义不同. 在 Unix 系统上, 它返回的是 "进程时间", 用秒表示的浮点数(时间戳). 在 Windows 中, 第一次调用, 返回的是进程运行的实际时间, 而第二次之后的调用是自第一次调用以后到现在的运行时间.
- import time
- def procedure() :
- time.sleep(3)
- time1 = time.clock()
- procedure()
- print(time.clock() - time1, "seconds process time!")
- # 2.999257758349577 seconds process time!
时间格式之间的转换
Python 的三种类型时间格式, 可以互相进行转换, 如下图和下表所示:
从 | 到 | 方法 |
---|---|---|
时间戳 | UTC 结构化时间 | gmtime() |
时间戳 | 本地结构化时间 | localtime() |
UTC 结构化时间 | 时间戳 | calendar.timegm() |
本地结构化时间 | 时间戳 | mktime() |
结构化时间 | 格式化字符串 | strftime() |
格式化字符串 | 结构化时间 | strptime() |
- >>> t = time.time() # t 是一个时间戳
- >>> time.gmtime(t - 10000) # t 减去 1 万秒, 然后转换成 UTC 结构化时间
- time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=25, tm_hour=22, tm_min=50, tm_sec=36, tm_wday=0, tm_yday=268, tm_isdst=0)
- >>> lt = time.localtime(t - 10000) # t 减去 1 万秒, 然后转换成中国本地结构化时间
- time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=6, tm_min=50, tm_sec=36, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
- >>> time.mktime(lt) # 从本地结构化时间转换为时间戳
- 1506379836.0
- >>> st = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",lt) # 从本地结构化时间转换为时间字符串
- >>> st
- '2017-09-26 06:50:36'
- >>> lt2 = time.strptime(st, "%Y-%m-%d %H:%M:%S") # 从时间字符串转换为结构化时间
- >>> lt2
- time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=6, tm_min=50, tm_sec=36, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=-1)
相关文档:
- https://pymotw.com/3/time/index.html
- http://www.liujiangblog.com/course/python/68
来源: https://juejin.im/post/5bfbcb6e6fb9a049f153e17e