Python 常用自带 libraries - 日期时间

Python 常用自带 libraries - 日期时间

1 时间 time

1.1 time.struct_time() 时间数据类型

初始化：一般不直接初始化

属性：

• tm_year, tm_mon 1 ~ 12 之间, tm_mday 1 ~ 31 之间,

• tm_hour, tm_min, tm_sec, 均在 0 ~ 59 之间

• tm_wday: 在一星期中星期为第几天，在 0 ~ 6 之间，周一为 0

• tm_yday: 在一年中为第几天，在 1 ~ 366 之间

• tm_isdst: 0, 1 或 -1

• tm_zone: 时区名称的缩写

• tm_gmtoff: 以秒为单位的UTC以东偏离

1.2 时间的几种表示形式

以下函数，如果不传入参数，则默认以本地时间作为传入

• time.time(): -> float；local time

• time.time_nc(): -> int；nanoseconds (= 1e9 seconds)；local time

• time.gmtime(secs): float -> time.struct_time；默认为（不传入参数）当前的 UTC time

• time.localtime(secs): float -> time.struct_time；默认为（不传入参数）当前的 local time

  传入相同的 secs，time.localtime(secs) 与 time.gmtime(secs) 始终存在时区时间差。

不同表示形式之间的转换

• time.ctime(secs): float -> str；默认为（不传入参数）当前的 local time

  • 如 Sat Feb 12 19:42:52 2022

  • 等价于 time.asctime(time.localtime(secs))

• time.asctime(t): time.struct_time -> str

• time.mktime(t): time.struct_time -> float；默认为（不传入参数）当前的 local time

  • 相当于 time.ctime() 的逆函数

测试实例

import time
print('time:', time.time(), '[type]:', type(time.time()))
print('time_ns:', time.time_ns(), '[type]:', type(time.time_ns()), time.time_ns() * 1e-9)
print('gmtime:', time.gmtime(), '[type]:', type(time.gmtime()))
print('localtime:', time.localtime(), '[type]:', type(time.localtime()))
print('ctime:', time.ctime(), '[type]:', type(time.ctime()))
print('asctime:', time.asctime(), '[type]:', type(time.asctime()))

1.3 统计程序运行时间

以下 3 个函数均返回为 float 类型，单位为 second

• time.time()：系统时间，如果在两次调用之间，将系统时间回调，会导致第二次调用的时间小于第一次

• time.perf_counter()：一般用此函数测试程序运行时间，包括 time.sleep() 的时间

• time.process_time()：不包括 time.sleep() 的时间

与之对应的 3 个 nanoseconds 函数，返回为 int 类型

• time.time_ns(), time.perf_counter_ns(), time.process_time_ns()

测试实例

import time
t1, t2, t3 = time.time(), time.perf_counter(), time.process_time()
[1.**1. for i in range(int(1e6))]
time.sleep(2.)
print('time:', time.time() - t1)
print('perf_counter:', time.perf_counter() - t2)
print('process_time:', time.process_time() - t3)
# output
# time: 2.070873260498047
# perf_counter: 2.0581983
# process_time: 0.0625

1.4 time.strptime() 和 time.strftime()

• time.strptime(str[, format])：返回 time.struct_time 类型；将字符串（依据format）解析为 time.struct_time 时间

• time.strftime(format[, t])：返回 str 类型；将 time.struct_time 时间按指定的 format 转换为字符串

  • format: 地址

注意：与 datetime.strftime() 不同的是，time.strftime() 未提供 %f （millisecond）的格式

参考资料

[1] Python time.strftime() 方法, RUNOOM, 地址

2. 日期 date

to be completed...

3. 日期时间 datetime

3.1 数据类型

• datetime.datetime() 类

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

  • 属性：year, month, day, hour, minute, second, microsecond, 和 tzinfo

  • datetime.datetime() 运算：两个 datetime() 实例之差为 timedelta()实例，两个 datetime() 实例无法相加。

• datetime.timedelta() 类

  • 用于时间的加减，如计算某个时刻（datetime() 实例）多长时间（timedelta() 实例）之后/之前的时刻

  • 初始化：datetime.timedelta(days=0, seconds=0, microseconds=0, milliseconds=0, minutes=0, hours=0, weeks=0)

  • 属性：days, seconds, 和 microseconds

  • 方法：timedelta.total_seconds() 返回总秒数

3.2 常用函数

• datetime.fromtimestamp(timestamp, tz=None): float -> datetime.datetime; 根据时间戳（timestamp）建立 datetime.datetime() 类

  • timestamp：单位为 second

• 获取当前日期时间

  • datetime.datetime.now() 当地时间（Local Time）

  • datetime.datetime.utcnow() UTC时间

  • datetime.datetime.today()

    等价于 datetime.fromtimestamp(time.time())

  均返回 datetime.datetime() 类

datatime() 实例格式化输出方法

• datetime.strftime() 方法，格式化 datatime() 实例

  • 自定义输出日期时间的格式

  • 返回 str 类型

  • 传入字符串格式定义 地址

• datetime.isoformat(sep='T', timespec='auto') 方法

  • ISO 标准格式化时间

  • 返回 str 类型

  • 参数 sep：日期与时间之间的分隔符

  • 参数 timespec：以下字符串类型：

    • 'auto': 如果 microsecond 为 0 则与 'seconds' 相同，否则与 'microseconds' 相同。

    • 'hours': 以两位数的 HH 格式 包含 hour。

    • 'minutes': 以 HH:MM 格式包含 hour 和 minute。

    • 'seconds': 以 HH:MM:SS 格式包含 hour, minute 和 second。

    • 'milliseconds': 包含完整时间，但将秒值的小数部分截断至微秒。 格式为 HH:MM:SS.sss

    • 'microseconds': 以 HH:MM:SS.ffffff 格式包含完整时间。

测试例子

import datetime
t = datetime.datetime.now()  # datetime.datetime() 类型
print(t.isoformat(sep=' ', timespec='milliseconds'))  # str 类型
print(t.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S.%f'))  # str 类型
# output: 2022-02-12 18:48:47.632
# output: 2022-02-12 18:48:47.632679
# 可以看出 isoformat() 是截断到3位数字而不是四舍五入

实用例子

1. 将 second 转换为 HH:MM:SS.FFF 的格式

import datetime
# seconds 不能超过 1 day，否者 hour 会从 0 开始计数
# milliseconds 超出的小数会直接舍去
def Secs2Time(secs=0):
    # secs: seconds
    if secs >= 86400: # secs 不能超过一天
      return None
    dt = datetime.datetime.fromtimestamp(secs, datetime.timezone.utc)
    # 设置为 UTC 时区，从 00:00:00 开始
    s = dt.strftime('%H:%M:%S.%f')[:-3]
    return s

等价于如下函数：

import datetime
# seconds 超过 1 day 会记录在 hour 中 (hour > 24)
# milliseconds 超出的小数会四舍五入
def Secs2Time2(secs):
    # secs: seconds
    sec = int(secs) # 整数部分
    ms = round(1000 * (secs - int(secs)))  # 小数部分
    m, s = divmod(sec, 60)
    h, m = divmod(m, 60)
    time_str = '{0:0>2d}:{1:0>2d}:{2:0>2d}.{3:0>3d}'.format(h, m, s, ms)
    return time_str