Python - 日期和时间

Python 程序可以通过多种方式处理日期和时间。在日期格式之间进行转换是计算机的常见苦差事。Python 标准库中的以下模块处理与日期和时间相关的处理 -

• DateTime 模块
• 时间模块
• 日历模块

什么是时间间隔

时间间隔是以秒为单位的浮点数。特定的时刻以秒数表示，自 1970 年 1 月 1 日凌晨 12：00（纪元）。

Python 中提供了一个流行的 time 模块，它提供了用于处理时间以及在表示之间进行转换的函数。函数 time.time（） 返回自 1970 年 1 月 1 日凌晨 12：00（纪元）以来的当前系统时间（以刻度为单位）。

例

import time # This is required to include time module.
ticks = time.time()
print ("Number of ticks since 12:00am, January 1, 1970:", ticks)

这将产生如下结果——

日期算术很容易用刻度来完成。但是，纪元之前的日期不能以此形式表示。遥远未来的日期也不能以这种方式表示 - UNIX 和 Windows 的截止点是 2038 年的某个时间。

什么是 TimeTuple？

许多 Python 的时间函数将时间处理为由 9 个数字组成的元组，如下所示 -

例如

>>>import time
>>> print (time.localtime())

这将产生如下输出 -

上述 Tuples 等效于 struct_time 结构。此结构具有以下属性 -

获取当前时间

要将自纪元浮点值以来的秒数的时间瞬间转换为时间元组，请将浮点值传递给一个函数（例如，localtime），该函数返回一个包含所有有效九项的时间元组。

import time
localtime = time.localtime(time.time())
print ("Local current time :", localtime)

这将产生以下结果，该结果可以格式化为任何其他可显示的形式 -

获取格式化的时间

您可以根据需要随时格式化，但以可读格式获取时间的一种简单方法是 asctime（） -

import time

localtime = time.asctime( time.localtime(time.time()) )
print ("Local current time :", localtime)

这将产生以下输出 -

获取一个月的日历

calendar 模块提供了多种方法来使用年历和月历。在这里，我们打印给定月份（2008 年 1 月）的日历。

import calendar
cal = calendar.month(2023, 4)
print ("Here is the calendar:")
print (cal)

这将产生以下输出 -

time 模块

Python 中提供了一个流行的 time 模块，它提供了用于处理时间和在表示之间进行转换的函数。这是所有可用方法的列表。

让我们简要地介绍一下这些功能。

time 模块有两个重要的属性可用。他们是 −

calendar 模块

calendar 模块提供与日历相关的功能，包括打印给定月份或年份的文本日历的功能。

默认情况下，calendar 将星期一作为一周的第一天，将星期日作为最后一天。要更改此设置，请调用 calendar.setfirstweekday（） 函数。

以下是 calendar 模块可用的功能列表 -

Python datetime 模块

Python 的 datetime 模块包含在标准库中。它由帮助操作数据和时间数据以及执行日期时间算术的类组成。

datetime 类的对象要么是 aware 的，要么是 naïve 的。如果对象包含时区信息，则它是 aware 的，如果不包含，则将其归类为 naïve。date 类的对象是 naive 的，而 time 和 datetime 对象是感知的。

Python date 对象

date 对象表示具有年、月和日的日期。当前的格里高利历在两个方向上无限期扩展。

语法

datetime.date(year, month, day)

参数必须是整数，范围如下 -

• year − 最小年份 <= 年份 <= 最大年份
• month − 1 <= 月 <= 12
• day − 1 <= 第 < 天 = 给定月份和年份的天数

如果给定了超出这些范围的任何参数的值，则会引发 ValueError 。

例

from datetime import date
date1 = date(2023, 4, 19)
print("Date:", date1)
date2 = date(2023, 4, 31)

它将产生以下输出 -

日期类属性

• date.min − 最早的可表示日期 date（MINYEAR， 1， 1）。
• date.max − 最新的可表示日期，日期（MAXYEAR， 12， 31）。
• date.resolution − 非相等日期对象之间可能的最小差值。
• date.year − 介于 MINYEAR 和 MAXYEAR 之间（含）。
• date.month - 介于 1 和 12 之间（包括 1 和 12）。
• date.day - 介于 1 和给定年份的给定月份的天数之间。

例

from datetime import date

# Getting min date
mindate = date.min
print("Minimum Date:", mindate)

# Getting max date
maxdate = date.max
print("Maximum Date:", maxdate)

Date1 = date(2023, 4, 20)
print("Year:", Date1.year)
print("Month:", Date1.month)
print("Day:", Date1.day)

它将产生以下输出 -

Date 类中的类方法

• today（） − 返回当前本地日期。
• fromtimestamp（timestamp） − 返回与 POSIX 时间戳对应的本地日期，例如 time.time（） 返回的日期。
• fromordinal（ordinal） − 返回与基本格里高利序数相对应的日期，其中第 1 年的 1 月 1 日具有序数 1。
• fromisoformat（date_string） − 返回与以任何有效的 ISO 8601 格式给出的date_string相对应的日期，序号日期除外

例

from datetime import date

print (date.today())
d1=date.fromisoformat('2023-04-20')
print (d1)
d2=date.fromisoformat('20230420')
print (d2)
d3=date.fromisoformat('2023-W16-4')
print (d3)

它将产生以下输出 -

Date 类中的实例方法

• replace（） − 通过指定关键字参数，将指定的属性替换为新值来返回日期。
• timetuple（） − 返回一个time.struct_time，例如 time.localtime（） 返回的。
• toordinal（） − 返回日期的公历序数，其中 1 年的 1 月 1 日的序数为 1。对于任何日期对象 d，date.fromordinal（d.toordinal（）） == d。
• weekday（） − 以整数形式返回星期几，其中 Monday 为 0，Sunday 为 6。
• isoweekday（） − 以整数形式返回星期几，其中 Monday 为 1，Sunday 为 7。
• isocalendar（） − 返回一个命名元组对象，其中包含三个组成部分：year、week 和 weekday。
• isoformat（） − 返回一个字符串，表示 ISO 8601 格式的日期 YYYY-MM-DD：
• __str__（） − 对于日期 d，str（d） 等价于 d.isoformat（）
• ctime（） − 返回表示日期的字符串：
• strftime（format） − 返回表示日期的字符串，由显式格式字符串控制。
• __format__（format） − 与 date.strftime（） 相同。

例

from datetime import date
d = date.fromordinal(738630) # 738630th day after 1. 1. 0001
print (d)
print (d.timetuple())
# Methods related to formatting string output
print (d.isoformat())
print (d.strftime("%d/%m/%y"))
print (d.strftime("%A %d. %B %Y"))
print (d.ctime())

print ('The {1} is {0:%d}, the {2} is {0:%B}.'.format(d, "day", "month"))

# Methods for to extracting 'components' under different calendars
t = d.timetuple()
for i in t:
	 	print(i)
	 	
ic = d.isocalendar()
for i in ic:
	 	print(i)
	 	
# A date object is immutable; all operations produce a new object
print (d.replace(month=5))

它将产生以下输出 -

Python time 模块

对象时间类表示一天中的本地时间。它与任何特定日期无关。如果该对象包含 tzinfo 详细信息，则它是 aware 对象。如果它是 None，则 time 对象是 naïve 对象。

语法

datetime.time(hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None)

所有参数都是可选的。tzinfo 可以是 None 或 tzinfo 子类的实例。其余参数必须是以下范围内的整数 -

• hour − 0 <= 小时 < 24，
• minute − 0 <= 分钟 < 60，
• second − 0 <= 秒 < 60，
• microsecond − 0 <= 微秒 < 1000000

如果给出任何参数超出这些范围，则会引发 ValueError 。

例

from datetime import time

time1 = time(8, 14, 36)
print("Time:", time1)

time2 = time(minute = 12)
print("time", time2)

time3 = time()
print("time", time3)

time4 = time(hour = 26)

它将产生以下输出 -

类属性

• time.min − 最早的可表示时间 time（0， 0， 0， 0）。
• time.max − 最晚的可表示时间，时间（23， 59， 59， 999999）。
• time.resolution − 不相等时间对象之间可能的最小差值。

例

from datetime import time
print(time.min)
print(time.max)
print (time.resolution)

它将产生以下输出 -

实例属性

• time.hour − 范围 （24）
• time.minute − 范围内 （60）
• time.second − 范围 （60）
• time.microsecond − 范围内 （1000000）
• time.tzinfo - 时间构造函数的 tzinfo 参数，或 None。

例

from datetime import time
t = time(8,23,45,5000)
print(t.hour)
print(t.minute)
print (t.second)
print (t.microsecond)

它将产生以下输出 -

time Object 的实例方法

• replace（） − 返回具有相同值的时间，但由指定的关键字参数赋予新值的属性除外。
• isoformat（） − 返回一个字符串，以 ISO 8601 格式表示时间
• __str__（） − 对于时间 t，str（t） 等价于 t.isoformat（）。
• strftime（format） - 返回表示时间的字符串，由显式格式字符串控制。
• __format__（format） − 与 time.strftime（） 相同。
• utcoffset（） − 如果 tzinfo 为 None，则返回 None，否则返回 self.tzinfo.utcoffset（None），
• dst（） − 如果 tzinfo 为 None，则返回 None，否则返回 self.tzinfo.dst（None），
• tzname（） − 如果 tzinfo 为 None，则返回 None，否则返回 self.tzinfo.tzname（None） 或引发异常

Python datetime 对象

datetime 类的对象同时包含日期和时间的信息。它假设当前的格里高利历在两个方向上扩展;就像一个时间对象，每天正好有 3600*24 秒。

语法

datetime.datetime(year, month, day, hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None, *, fold=0)

year、month 和 day 参数是必需的。

• year − 最小年份 <= 年份 <= MAXYEAR，
• month − 1 <= 月 <= 12，
• day − 1 <= 第 < 天 = 给定月份和年份的天数，
• hour − 0 <= 小时 < 24，
• minute − 0 <= 分钟 < 60，
• second −0 <= 秒 < 60，
• microsecond − 0 <= 微秒 < 1000000，
• fold − in [0， 1] 中。

如果给出了任何超出范围的参数，则会引发 ValueError 。

例

from datetime import datetime
dt = datetime(2023, 4, 20)
print(dt)

dt = datetime(2023, 4, 20, 11, 6, 32, 5000)
print(dt)

它将产生以下输出 -

类属性

• datetime.min - 最早可表示的日期时间 datetime（MINYEAR， 1， 1， tzinfo=None）。
• datetime.max − 最新可表示的日期时间 datetime（MAXYEAR， 12， 31， 23， 59， 59， 999999， tzinfo=None）。
• datetime.resolution − 不相等的日期时间对象之间可能的最小差值 timedelta（microseconds=1）。

例

from datetime import datetime
min = datetime.min
print("Min DateTime ", min)

max = datetime.max
print("Max DateTime ", max)

它将产生以下输出 -

datetime 对象的实例属性

• datetime.year − 介于 MINYEAR 和 MAXYEAR 之间（含）。
• datetime.month - 介于 1 和 12 之间（包括 1 和 12）。
• datetime.day - 介于 1 和给定年份的给定月份的天数之间。
• datetime.hour − 范围 （24）
• datetime.minute − 范围内 （60）
• datetime.second − 在范围内 （60）
• datetime.microsecond − 在 范围内 （1000000）。
• datetime.tzinfo − 作为 tzinfo 参数传递给 datetime 构造函数的对象，如果未传递任何参数，则为 None。
• datetime.fold − 在 [0， 1] 中。用于消除重复间隔期间的 wall 时间的歧义。

例

from datetime import datetime
dt = datetime.now()

print("Day: ", dt.day)
print("Month: ", dt.month)
print("Year: ", dt.year)
print("Hour: ", dt.hour)
print("Minute: ", dt.minute)
print("Second: ", dt.second)

它将产生以下输出 -

datetime Object 的类方法

• today（） − 返回当前本地日期时间，其中 tzinfo None。
• now（tz=None） − 返回当前本地日期和时间。
• utcnow（） − 返回当前 UTC 日期和时间，其中 tzinfo 为 None。
• utcfromtimestamp（timestamp） − 返回与 POSIX 时间戳对应的 UTC 日期时间，其中 tzinfo None
• fromtimestamp（timestamp， timezone.utc） − 在符合 POSIX 的平台上，它相当于 todatetime（1970， 1， 1， tzinfo=timezone.utc） + timedelta（seconds=timestamp）
• fromordinal（ordinal） − 返回与基本格里高利序数相对应的日期时间，其中第 1 年的 1 月 1 日的序数为 1。
• fromisoformat（date_string） − 返回与任何有效 ISO 8601 格式的date_string对应的日期时间。

datetime Object 的实例方法

• date（） − 返回具有相同年、月和日的日期对象。
• time（） − 返回具有相同小时、分钟、秒、微秒和折叠的时间对象。
• timetz（） − 返回具有相同小时、分钟、秒、微秒、fold 和 tzinfo 属性的时间对象。另请参见方法 time（）。
• replace（） − 返回具有相同属性的日期时间，但由指定的任何关键字参数赋予新值的属性除外。
• astimezone（tz=None） − 返回具有新 tzinfo 属性 tz 的 datetime 对象
• utcoffset（） − 如果 tzinfo 为 None，则返回 None，否则返回 self.tzinfo.utcoffset（self）
• dst（） − 如果 tzinfo 为 None，则返回 None，否则返回 self.tzinfo.dst（self）
• tzname（） − 如果 tzinfo 为 None，则返回 None，否则返回 self.tzinfo.tzname（self）
• timetuple（） − 返回一个time.struct_time，例如 time.localtime（） 返回的。
• atetime.toordinal（） − 返回日期的 proleptic Gregorian 序数。
• timestamp（） − 返回与 datetime 实例对应的 POSIX 时间戳。
• isoweekday（） − 以整数形式返回星期几，其中 Monday 为 1，Sunday 为 7。
• isocalendar（） − 返回一个命名元组，其中包含三个组成部分：year、week 和 weekday。
• isoformat（sep='T'， timespec='auto'） − 返回一个字符串，表示 ISO 8601 格式的日期和时间
• __str__（） − 对于日期时间实例 d，str（d） 等效于 d.isoformat（' '）。
• ctime（） − 返回表示日期和时间的字符串：
• strftime（format） - 返回表示日期和时间的字符串，由显式格式字符串控制。
• __format__（format） − 与 strftime（） 相同。

例

from datetime import datetime, date, time, timezone

# Using datetime.combine()
d = date(2022, 4, 20)
t = time(12, 30)
datetime.combine(d, t)

# Using datetime.now()
d = datetime.now()
print (d)

# Using datetime.strptime()
dt = datetime.strptime("23/04/20 16:30", "%d/%m/%y %H:%M")

# Using datetime.timetuple() to get tuple of all attributes
tt = dt.timetuple()
for it in tt:
	 	print(it)

# Date in ISO format
ic = dt.isocalendar()
for it in ic:
	 	print(it)

它将产生以下输出 -

Python timedelta 对象

timedelta 对象表示两个日期或两个 time 对象之间的持续时间。

语法

datetime.timedelta(days=0, seconds=0, microseconds=0, milliseconds=0, minutes=0, hours=0, weeks=0)

在内部，这些属性以天、秒和微秒为单位存储。其他参数将转换为这些单位 -

• 一毫秒转换为 1000 微秒。
• 一分钟转换为 60 秒。
• 一小时转换为 3600 秒。
• 一周转换为 7 天。

然后对 days、seconds 和 microseconds 进行规范化，以便表示是唯一的。

以下示例显示 Python 在内部仅存储天数、秒数和微秒。

from datetime import timedelta
delta = timedelta(
	 	days=100,
	 	seconds=27,
	 	microseconds=10,
	 	milliseconds=29000,
	 	minutes=5,
	 	hours=12,
	 	weeks=2
)
# Only days, seconds, and microseconds remain
print (delta)

它将产生以下输出 -

例

以下示例演示如何将 timedelta 对象添加到 datetime 对象。

from datetime import datetime, timedelta

date1 = datetime.now()

date2= date1+timedelta(days = 4)
print("Date after 4 days:", date2)

date3 = date1-timedelta(15)
print("Date before 15 days:", date3)

它将产生以下输出 -

timedelta 对象的类属性

• timedelta.min − 最负的 timedelta 对象 timedelta（-999999999）。
• timedelta.max − 最正的 timedelta 对象 timedelta（days=999999999， hours=23， minutes=59， seconds=59， microseconds=999999）。
• timedelta.resolution − 不相等的 timedelta 对象之间可能的最小差值 timedelta（microseconds=1）

例

from datetime import timedelta

# Getting minimum value
min = timedelta.min
print("Minimum value:", min)

max = timedelta.max
print("Maximum value", max)

它将产生以下输出 -

timedelta 对象的实例属性

由于内部仅存储 day、second 和 microseconds，因此这些是 timedelta 对象的唯一实例属性。

• day - 介于 -999999999 和 999999999 之间
• second - 介于 0 和 86399 之间（包括 0 和 86399）
• microseconds - 介于 0 和 999999 之间（包括 0 和 之间）

timedelta 对象的实例方法

• timedelta.total_seconds（） − 返回持续时间中包含的总秒数。

例

from datetime import timedelta
year = timedelta(days=365)
years = 5 * year
print (years)
print (years.days // 365)
646
year_1 = years // 5
print(year_1.days)

它将产生以下输出 -