Python 基础（八）：与时间相关的模块

1 time 模块

time 模块提供了很多与时间相关的类和函数，下面我们介绍一些常用的。

1.1 struct_time 类

time 模块的 struct_time 类代表一个时间对象，可以通过索引和属性名访问值。对应关系如下所示：

索引	属性	值
0	tm_year（年）	如：1945
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（周）	0 ~ 6
7	tm_yday（一年内第几天）	1 ~ 366
8	tm_isdst（夏时令）	-1、0、1

tm_sec 范围为 0 ~ 61，值 60 表示在闰秒的时间戳中有效，并且由于历史原因支持值 61。

localtime() 表示当前时间，返回类型为 struct_time 对象，示例如下所示：

import time
t = time.localtime()
print('t-->', t)
print('tm_year-->', t.tm_year)
print('tm_year-->', t[0])

输出结果：

t--> time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=12, tm_mday=1, tm_hour=19, tm_min=49, tm_sec=54, tm_wday=6, tm_yday=335, tm_isdst=0)
tm_year--> 2019
tm_year--> 2019

1.2 常用函数

函数（常量）	说明
time()	返回当前时间的时间戳
gmtime([secs])	将时间戳转换为格林威治天文时间下的 struct_time，可选参数 secs 表示从 epoch 到现在的秒数，默认为当前时间
localtime([secs])	与 gmtime() 相似，返回当地时间下的 struct_time
mktime(t)	localtime() 的反函数
asctime([t])	接收一个 struct_time 表示的时间，返回形式为：Mon Dec 2 08:53:47 2019 的字符串
ctime([secs])	ctime(secs) 相当于 asctime(localtime(secs))
strftime(format[, t])	格式化日期，接收一个 struct_time 表示的时间，并返回以可读字符串表示的当地时间
sleep(secs)	暂停执行调用线程指定的秒数
altzone	本地 DST 时区的偏移量，以 UTC 为单位的秒数
timezone	本地（非 DST）时区的偏移量，UTC 以西的秒数（西欧大部分地区为负，美国为正，英国为零）
tzname	两个字符串的元组：第一个是本地非 DST 时区的名称，第二个是本地 DST 时区的名称

epoch：1970-01-01 00:00:00 UTC

基本使用如下所示：

import time

print(time.time())
print(time.gmtime())
print(time.localtime())
print(time.asctime(time.localtime()))
print(time.tzname)
# strftime 使用
print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime()))

strftime 函数日期格式化符号说明如下所示：

符号	说明
%a	本地化的缩写星期中每日的名称
%A	本地化的星期中每日的完整名称
%b	本地化的月缩写名称
%B	本地化的月完整名称
%c	本地化的适当日期和时间表示
%d	十进制数 [01,31] 表示的月中日
%H	十进制数 [00,23] 表示的小时（24小时制）
%I	十进制数 [01,12] 表示的小时（12小时制）
%j	十进制数 [001,366] 表示的年中日
%m	十进制数 [01,12] 表示的月
%M	十进制数 [00,59] 表示的分钟
%p	本地化的 AM 或 PM
%S	十进制数 [00,61] 表示的秒
%U	十进制数 [00,53] 表示的一年中的周数（星期日作为一周的第一天）
%w	十进制数 [0(星期日),6] 表示的周中日
%W	十进制数 [00,53] 表示的一年中的周数（星期一作为一周的第一天）
%x	本地化的适当日期表示
%X	本地化的适当时间表示
%y	十进制数 [00,99] 表示的没有世纪的年份
%Y	十进制数表示的带世纪的年份
%z	时区偏移以格式 +HHMM 或 -HHMM 形式的 UTC/GMT 的正或负时差指示，其中 H 表示十进制小时数字，M 表示小数分钟数字 [-23:59, +23:59]
%Z	时区名称
%%	字面的 '%' 字符

2 datetime 模块

datatime 模块重新封装了 time 模块，提供了更多接口，变得更加直观和易于调用。

2.1 date 类

date 类表示一个由年、月、日组成的日期，格式为：datetime.date(year, month, day)。

year 范围为：[1, 9999]
month 范围为：[1, 12]
day 范围为 [1, 给定年月对应的天数]。

类方法和属性如下所示：

方法（属性）	说明
today()	返回当地的当前日期
fromtimestamp(timestamp)	根据给定的时间戮，返回本地日期
min	date 所能表示的最小日期
max	date 所能表示的最大日期

使用示例如下所示：

import datetime
import time

print(datetime.date.today())
print(datetime.date.fromtimestamp(time.time()))
print(datetime.date.min)
print(datetime.date.max)

实例方法和属性如下所示：

方法（属性）	说明
replace(year, month, day)	生成一个新的日期对象，用参数指定的年，月，日代替原有对象中的属性
timetuple()	返回日期对应的 struct_time 对象
weekday()	返回一个整数代表星期几，星期一为 0，星期天为 6
isoweekday()	返回一个整数代表星期几，星期一为 1，星期天为 7
isocalendar()	返回格式为 (year，month，day) 的元组
isoformat()	返回格式如 YYYY-MM-DD 的字符串
strftime(format)	返回自定义格式的字符串
year	年
month	月
day	日

使用示例如下所示：

import datetime

td = datetime.date.today()
print(td.replace(year=1945, month=8, day=15))
print(td.timetuple())
print(td.weekday())
print(td.isoweekday())
print(td.isocalendar())
print(td.isoformat())
print(td.strftime('%Y %m %d %H:%M:%S %f'))
print(td.year)
print(td.month)
print(td.day)

2.2 time 类

time 类表示由时、分、秒、微秒组成的时间，格式为：time(hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None, *, fold=0)。

hour 范围为：[0, 24)
minute 范围为：[0, 60)
second 范围为：[0, 60)
microsecond 范围为：[0, 1000000)
fold 范围为：[0, 1]

实例方法和属性如下所示：

方法（属性）	说明
isoformat()	返回 HH:MM:SS 格式的字符串
replace(hour, minute, second, microsecond, tzinfo, * fold=0)	创建一个新的时间对象，用参数指定的时、分、秒、微秒代替原有对象中的属性
strftime(format)	返回自定义格式的字符串
hour	时
minute	分
second	秒
microsecond	微秒
tzinfo	时区

使用示例如下所示：

import datetime

t = datetime.time(10, 10, 10)
print(t.isoformat())
print(t.replace(hour=9, minute=9))
print(t.strftime('%I:%M:%S %p'))
print(t.hour)
print(t.minute)
print(t.second)
print(t.microsecond)
print(t.tzinfo)

2.3 datetime 类

datetime 包括了 date 与 time 的所有信息，格式为：datetime(year, month, day, hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None, *, fold=0)，参数范围值参考 date 类与 time 类。

类方法和属性如下所示：

方法（属性）	说明
today()	返回当地的当前时间
now(tz=None)	类似于 today()，可选参数 tz 可指定时区
utcnow()	返回当前 UTC 时间
fromtimestamp(timestamp, tz=None)	根据时间戳返回对应时间
utcfromtimestamp(timestamp)	根据时间戳返回对应 UTC 时间
combine(date, time)	根据 date 和 time 返回对应时间
min	datetime 所能表示的最小日期
max	datetime 所能表示的最大日期

使用示例如下所示：

import datetime

print(datetime.datetime.today())
print(datetime.datetime.now())
print(datetime.datetime.utcnow())
print(datetime.datetime.fromtimestamp(time.time()))
print(datetime.datetime.utcfromtimestamp(time.time()))
print(datetime.datetime.combine(datetime.date(2019, 12, 1), datetime.time(10, 10, 10)))
print(datetime.datetime.min)
print(datetime.datetime.max)

实例方法和属性如下所示：

方法（属性）	说明
date()	返回具有同样 year,month,day 值的 date 对象
time()	返回具有同样 hour, minute, second, microsecond 和 fold 值的 time 对象
replace(year, month, day=self.day, hour, minute, second, microsecond, tzinfo, * fold=0)	生成一个新的日期对象，用参数指定的年，月，日，时，分，秒...代替原有对象中的属性
weekday()	返回一个整数代表星期几，星期一为 0，星期天为 6
isoweekday()	返回一个整数代表星期几，星期一为 1，星期天为 7
isocalendar()	返回格式为 (year，month，day) 的元组
isoformat()	返回一个以 ISO 8601 格式表示日期和时间的字符串 YYYY-MM-DDTHH:MM:SS.ffffff
strftime(format)	返回自定义格式的字符串
year	年
month	月
day	日
hour	时
minute	分
second	秒
microsecond	微秒
tzinfo	时区

使用示例如下所示：

import datetime

td = datetime.datetime.today()
print(td.date())
print(td.time())
print(td.replace(day=11, second=10))
print(td.weekday())
print(td.isoweekday())
print(td.isocalendar())
print(td.isoformat())
print(td.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S .%f'))
print(td.year)
print(td.month)
print(td.month)
print(td.hour)
print(td.minute)
print(td.second)
print(td.microsecond)
print(td.tzinfo)

3 calendar 模块

calendar 模块提供了很多可以处理日历的函数。

3.1 常用函数

方法	说明
setfirstweekday(weekday)	设置每一周的开始(0 表示星期一，6 表示星期天)
firstweekday()	返回当前设置的每星期的第一天的数值
isleap(year)	如果 year 是闰年则返回 True ,否则返回 False
leapdays(y1, y2)	返回 y1 至 y2 （包含 y1 和 y2 ）之间的闰年的数量
weekday(year, month, day)	返回指定日期的星期值
monthrange(year, month)	返回指定年份的指定月份第一天是星期几和这个月的天数
month(theyear, themonth, w=0, l=0)	返回月份日历
prcal(year, w=0, l=0, c=6, m=3)	返回年份日历

使用示例如下所示：

import calendar

calendar.setfirstweekday(1)
print(calendar.firstweekday())
print(calendar.isleap(2019))
print(calendar.leapdays(1945, 2019))
print(calendar.weekday(2019, 12, 1))
print(calendar.monthrange(2019, 12))
print(calendar.month(2019, 12))
print(calendar.prcal(2019))

3.2 Calendar 类

Calendar 对象提供了一些日历数据格式化的方法，实例方法如下所示：

方法	说明
iterweekdays()	返回一个迭代器，迭代器的内容为一星期的数字
itermonthdates(year, month)	返回一个迭代器，迭代器的内容为年、月的日期

使用示例如下所示：

from calendar import Calendar

c = Calendar()
print(list(c.iterweekdays()))
for i in c.itermonthdates(2019, 12):
    print(i)

3.3 TextCalendar 类

TextCalendar 为 Calendar子类，用来生成纯文本日历。实例方法如下所示：

方法	说明
formatmonth(theyear, themonth, w=0, l=0)	返回一个多行字符串来表示指定年、月的日历
formatyear(theyear, w=2, l=1, c=6, m=3)	返回一个 m 列日历，可选参数 w, l, 和 c 分别表示日期列数，周的行数，和月之间的间隔

使用示例如下所示：

from calendar import TextCalendar

tc = TextCalendar()
print(tc.formatmonth(2019, 12))
print(tc.formatyear(2019))

3.4 HTMLCalendar类

HTMLCalendar 类可以生成 HTML 日历。实例方法如下所示：

方法	说明
formatmonth(theyear, themonth, withyear=True)	返回一个 HTML 表格作为指定年、月的日历
formatyear(theyear, width=3)	返回一个 HTML 表格作为指定年份的日历
formatyearpage(theyear, width=3, css='calendar.css', encoding=None)	返回一个完整的 HTML 页面作为指定年份的日历

使用示例如下所示：

from calendar import HTMLCalendar

hc = HTMLCalendar()
print(hc.formatmonth(2019, 12))
print(hc.formatyear(2019))
print(hc.formatyearpage(2019))

参考：

https://docs.python.org/zh-cn/3.7/library/time.html#time.process_time

https://docs.python.org/zh-cn/3.7/library/datetime.html?highlight=datetime#module-datetime

https://docs.python.org/zh-cn/3.7/library/calendar.html?highlight=calendar#module-calendar