Task08:模块与datetime模块(2天)
目录
一、模块
- 什么是模块
- 命名空间
- 导入模块
- if __name__ == '__main__'
- 搜索路径
- 包(package)
二、datetime模块
- datetime 类
- date类
- time类
- timedelta类
正文
一、模块
1.什么是模块
1 容器 -> 数据的封装 2 函数 -> 语句的封装 3 类 -> 方法和属性的封装 4 模块 -> 程序文件
也就是说模块就是一个程序文件
# 创造一个hello.py文件 def hi(): print('Hi everyone, I love lsgogroup!')
2.命名空间
1 内置命名空间(Built-in Namespaces):Python 运行起来,它们就存在了。内置函数的命名空间都属于内置命名空间,所以,我们可以在任何程序中直接运行它们,比如id(),不需要做什么操作,拿过来就直接使用了。 2 全局命名空间(Module:Global Namespaces):每个模块创建它自己所拥有的全局命名空间,不同模块的全局命名空间彼此独立,不同模块中相同名称的命名空间,也会因为模块的不同而不相互干扰。 3 本地命名空间(Function & Class:Local Namespaces):模块中有函数或者类,每个函数或者类所定义的命名空间就是本地命名空间。如果函数返回了结果或者抛出异常,则本地命名空间也结束了。
程序在查询上述三种命名空间的时候,就按照从里到外的顺序,即:Local Namespaces --> Global Namesspaces --> Built-in Namesspaces。
import hello hello.hi() # Hi everyone, I love lsgogroup! hi() # NameError: name 'hi' is not defined
3.导入模块
首先创建一个模块TemperatureConversion.py
# TemperatureConversion.py def c2f(cel): fah = cel * 1.8 + 32 return fah def f2c(fah): cel = (fah - 32) / 1.8 return cel
(1)import 模块名
import TemperatureConversion print('32摄氏度 = %.2f华氏度' % TemperatureConversion.c2f(32)) print('99华氏度 = %.2f摄氏度' % TemperatureConversion.f2c(99)) # 32摄氏度 = 89.60华氏度 # 99华氏度 = 37.22摄氏度
(2)from 模块名import 函数名
from TemperatureConversion import c2f, f2c print('32摄氏度 = %.2f华氏度' % c2f(32)) print('99华氏度 = %.2f摄氏度' % f2c(99)) # 32摄氏度 = 89.60华氏度 # 99华氏度 = 37.22摄氏度
(3)from 模块名import *
from TemperatureConversion import * print('32摄氏度 = %.2f华氏度' % c2f(32)) print('99华氏度 = %.2f摄氏度' % f2c(99)) # 32摄氏度 = 89.60华氏度 # 99华氏度 = 37.22摄氏度
(4)import 模块名 as 新名字
import TemperatureConversion as tc print('32摄氏度 = %.2f华氏度' % tc.c2f(32)) print('99华氏度 = %.2f摄氏度' % tc.f2c(99)) # 32摄氏度 = 89.60华氏度 # 99华氏度 = 37.22摄氏度
4. if __name__ == '__main__'
对于很多编程语言来说,程序都必须要有一个入口,而 Python 则不同,它属于脚本语言,不像编译型语言那样先将程序编译成二进制再运行,而是动态的逐行解释运行。也就是从脚本第一行开始运行,没有统一的入口
假设我们有一个 const.py 文件,内容如下:
PI = 3.14 def main(): print("PI:", PI) main() # PI: 3.14
现在,我们写一个用于计算圆面积的 area.py 文件,area.py 文件需要用到 const.py 文件中的 PI
变量。从 const.py 中,我们把 PI
变量导入 area.py:
from const import PI def calc_round_area(radius): return PI * (radius ** 2) def main(): print("round area: ", calc_round_area(2)) main() ''' PI: 3.14 round area: 12.56 '''
我们看到 const.py 中的 main 函数也被运行了,实际上我们不希望它被运行,因为 const.py 提供的 main 函数只是为了测试常量定义。这时if __name__ == '__main__'
派上了用场,我们把 const.py 改一下,添加if __name__ == "__main__"
:
PI = 3.14 def main(): print("PI:", PI) if __name__ == "__main__": main()
运行 const.py,输出如下:
PI: 3.14
运行 area.py,输出如下:
round area: 12.56
__name__
:是内置变量,可用于表示当前模块的名字。
import const print(__name__) # __main__ print(const.__name__) # const
由此我们可知:如果一个 .py 文件(模块)被直接运行时,其__name__
值为__main__
,即模块名为__main__
。
所以,if __name__ == '__main__'
的意思是:当 .py 文件被直接运行时,if __name__ == '__main__'
之下的代码块将被运行;当 .py 文件以模块形式被导入时,if __name__ == '__main__'
之下的代码块不被运行。
5.搜索路径
当解释器遇到 import 语句,如果模块在当前的搜索路径就会被导入。
import sys print(sys.path) # ['C:\\ProgramData\\Anaconda3\\DLLs', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3\\lib', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3\\lib\\site-packages',...]
我们使用 import 语句的时候,Python 解释器是怎样找到对应的文件的呢?
这就涉及到 Python 的搜索路径,搜索路径是由一系列目录名组成的,Python 解释器就依次从这些目录中去寻找所引入的模块。
这看起来很像环境变量,事实上,也可以通过定义环境变量的方式来确定搜索路径。
搜索路径是在 Python 编译或安装的时候确定的,安装新的库应该也会修改。搜索路径被存储在 sys
模块中的 path
变量中。
6.包(package)
包是一种管理 Python 模块命名空间的形式,采用"点模块名称
创建包分为三个步骤:
1 创建一个文件夹,用于存放相关的模块,文件夹的名字即包的名字。 2 在文件夹中创建一个 __init__.py 的模块文件,内容可以为空。 3 将相关的模块放入文件夹中。
导入方式和模块差不多
二、datetime模块
1.datetime类
class datetime(date): def __init__(self, year, month, day, hour, minute, second, microsecond, tzinfo) pass def now(cls, tz=None): pass def timestamp(self): pass def fromtimestamp(cls, t, tz=None): pass def date(self): pass def time(self): pass def year(self): pass def month(self): pass def day(self): pass def hour(self): pass def minute(self): pass def second(self): pass def isoweekday(self): pass def strftime(self, fmt): pass def combine(cls, date, time, tzinfo=True): pass
方法整理如下:
要记住,前面要加上datetime.
1 datetime.now(tz=None) 获取当前的日期时间,输出顺序为:年、月、日、时、分、秒、微秒。 2 datetime.timestamp() 获取以 1970年1月1日为起点记录的秒数。也就是说要接受一个日期时间,然后使用这个日期时间去减19700101,返回的是相减的秒数 3 datetime.fromtimestamp(tz=None) 使用 unixtimestamp 创建一个 datetime。要接受一个时间戳(相差的秒数),返回的是对应的日期,可以说是上面的逆操作 4 datetime.strftime(fmt) 格式化 datetime 对象,即是可以变成你想要的展示格式 5 datetime.date() Return the date part. 6 datetime.time() Return the time part, with tzinfo None. 7 datetime.year 年 8 datetime.month 月 9 datetime.day 日 10 datetime.hour 小时 11 datetime.minute 分钟 12 datetime.second 秒 13 datetime.isoweekday 星期几 14 parser.parse(timestr, parserinfo=None, **kwargs)
例子
import datetime as dt dt.datetime.now() dt.datetime.timestamp() #TypeError: descriptor 'timestamp' of 'datetime.datetime' object needs an argument dt.datetime.now().timestamp() #1597042527.040217 化成时间戳, dt.datetime.fromtimestamp() #TypeError: fromtimestamp() missing required argument 'timestamp' (pos 1),要接受一个时间戳参数 dt.datetime.fromtimestamp(1597042527.040217) #datetime.datetime(2020, 8, 10, 14, 55, 27, 40217)
也可以这样子表达
import datetime as dt dt.datetime.now() dt.datetime.timestamp(dt.datetime.now()) #1600840990.871466
datetime.strftime(fmt)
格式化 datetime 对象
1 %a 本地简化星期名称(如星期一,返回 Mon) 2 %A 本地完整星期名称(如星期一,返回 Monday) 3 %b 本地简化的月份名称(如一月,返回 Jan) 4 %B 本地完整的月份名称(如一月,返回 January) 5 %c 本地相应的日期表示和时间表示 6 %d 月内中的一天(0-31) 7 %H 24小时制小时数(0-23) 8 %I 12小时制小时数(01-12) 9 %j 年内的一天(001-366) 10 %m 月份(01-12) 11 %M 分钟数(00-59) 12 %p 本地A.M.或P.M.的等价符 13 %S 秒(00-59) 14 %U 一年中的星期数(00-53)星期天为星期的开始 15 %w 星期(0-6),星期天为星期的开始 16 %W 一年中的星期数(00-53)星期一为星期的开始 17 %x 本地相应的日期表示 18 %X 本地相应的时间表示 19 %y 两位数的年份表示(00-99) 20 %Y 四位数的年份表示(0000-9999) 21 %Z 当前时区的名称(如果是本地时间,返回空字符串) 22 %% %号本身
如何将 datetime 对象转换为任何格式的日期
import datetime #datetime.datetime的参数如下: datetime.datetime(year=2020, month=6, day=25, hour=11, minute=51, second=49) dt=datetime.datetime.now() dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S') #'2020-08-10 15:04:41' dt.strftime('%Y%m%d %H:%M:%S') #'20200810 15:04:41' dt.strftime('%d %B, %Y, %A') #'10 August, 2020, Monday' dt.strftime('%B-%d, %Y') # 'August-10, 2020'
也可以接受日期时间的参数
dt.datetime.strftime(dt.datetime.now(),'%Y-%m-%d %H:%M:%S') #'2020-09-23 14:05:18'
datetime 对象包含很多与日期时间相关的实用功能
如果想要得到一个datetime.datetime类型的日期,这要这样表达,而不可以直接输入一个日期
import datetime dt = datetime.datetime(year=2020, month=6, day=25, hour=11, minute=51, second=49) type(dt) #datetime.datetime datetime.datetime('2020-09-23') #TypeError: an integer is required (got type str)
import datetime dt = datetime.datetime(year=2020, month=6, day=25, hour=11, minute=51, second=49) print(dt.date()) # 2020-06-25 print(type(dt.date())) # <class 'datetime.date'> print(dt.time()) # 11:51:49 print(type(dt.time())) # <class 'datetime.time'> print(dt.year) # 2020 print(dt.month) # 6 print(dt.day) # 25 print(dt.hour) # 11 print(dt.minute) # 51 print(dt.second) # 49 print(dt.isoweekday()) # 4
在处理含有字符串日期的数据集或表格时,我们需要一种自动解析字符串的方法,无论它是什么格式的,都可以将其转化为 datetime 对象。这时,就要使用到 dateutil 中的 parser 模块。
parser.parse(timestr, parserinfo=None, **kwargs)
如何在 python 中将字符串解析为 datetime对象?
from dateutil import parser s = '2020-06-25' dt = parser.parse(s) print(dt) # 2020-06-25 00:00:00 print(type(dt)) # <class 'datetime.datetime'> s = 'March 31, 2010, 10:51pm' dt = parser.parse(s) print(dt) # 2010-03-31 22:51:00 print(type(dt)) # <class 'datetime.datetime'>
计算以下列表中连续的天数。
import numpy as np from dateutil import parser dateString = ['Oct, 2, 1869', 'Oct, 10, 1869', 'Oct, 15, 1869', 'Oct, 20, 1869', 'Oct, 23, 1869'] dates = [parser.parse(i) for i in dateString] td = np.diff(dates) print(td) # [datetime.timedelta(days=8) datetime.timedelta(days=5) # datetime.timedelta(days=5) datetime.timedelta(days=3)] d = [i.days for i in td] print(d) # [8, 5, 5, 3]
2.date类
class date: def __init__(self, year, month, day): pass def today(cls): pass
date.today()
获取当前日期信息
如何在 Python 中获取当前日期和时间?
import datetime d = datetime.date(2020, 6, 25) print(d) # 2020-06-25 print(type(d)) # <class 'datetime.date'> d = datetime.date.today() print(d) # 2020-06-25 print(type(d)) # <class 'datetime.date'>
如何统计两个日期之间有多少个星期六?
import datetime d1 = datetime.date(1869, 1, 2) d2 = datetime.date(1869, 10, 2) dt = (d2 - d1).days print(dt) print(d1.isoweekday()) # 6 print(dt // 7 + 1) # 40
讲义里面就只有这些信息,我觉得不够,就找了点资料补充一下
date类是一个日期类,由年、月、日组成。由于Python也是面向对象编程语言,所以针对类,就会有构造函数,该类的构造函数如下:
class datetime.date(year, month, day):
year : 表示年,范围[MINYEAR, MAXYEAR],即[1, 9999]
month : 表示月,范围[1, 12]
day :一月中第几天,最大值根据给定的year,month参数来决定。例如闰年2月份有29天
datetime.date.max和print datetime.date.min:date对象所能表示的最大最小日期,返回的是datetime.date类型的对象
import datetime datetime.date.max #datetime.date(9999, 12, 31) datetime.date.min #datetime.date(1, 1, 1)
datetime.date.today():返回一个当前本地日期的date类型的对象
datetime.date.today() #datetime.date(2020, 8, 10)
date.fromtimestamp()函数:根据给定的时间戳,返回一个date对象
import time datetime.date.fromtimestamp(time.time()) #datetime.date(2020, 8, 10)
date.weekday()函数:参数必须是一个date类型的对象,返回该日期是一周中的第几天。返回值是一个整型。星期一,返回0;星期二,返回1。。。
s=datetime.date.today() type(s) #<type 'datetime.date'> datetime.date.weekday(s) #0
date.isoweekday()函数:该函数需要一个datetime.date类型的参数。返回weekday中的星期几,星期一,返回1;星期二,返回2;以此类推
s=datetime.date.today() datetime.date.isoweekday(s) #1
date.isocalendar()函数:该函数需要一个datetime.date类型的参数。返回date类型对象中的year(年),week(周),weekday(一周中的第几天),返回值是一个元组
s=datetime.date.today() datetime.date.isocalendar(s) #(2020, 33, 1) datetime.date.isocalendar(s)[1] #第几周 33
date.strftime(fmt) 返回自定义格式的时间字符串。fmt是自定义的时间格式(前面有,不赘述了)
.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。(原有对象仍保持不变)
s=datetime.date.today() s.replace(year=2017) #datetime.date(2017, 8, 10) s #datetime.date(2020, 8, 10)
日期的其他操作--日期加上一个时间间隔(datetime.timedela类的对象)
s=datetime.date.today() s+datetime.timedelta(days=10) #Out[231]: datetime.date(2020, 8, 20) s-datetime.timedelta(days=10) #datetime.date(2020, 7, 31)
日期的其他操作--两个date类型对象相减。返回两个日期的间隔对象,即:datetime.timedelta类型的对象
date1=datetime.date.today() date2=date1.replace(day=19) date1-date2 #datetime.timedelta(days=-9)
3.time类
class time: def __init__(self, hour, minute, second, microsecond, tzinfo): pass
如何使用 datetime.time() 类?
import datetime t = datetime.time(12, 9, 23, 12980) print(t) # 12:09:23.012980 print(type(t)) # <class 'datetime.time'>
注意:
- 1秒 = 1000 毫秒(milliseconds)
- 1毫秒 = 1000 微妙(microseconds)
如何将给定日期转换为当天开始的时间?
import datetime date = datetime.date(2019, 10, 2) dt = datetime.datetime(date.year, date.month, date.day) print(dt) # 2019-10-02 00:00:00 dt = datetime.datetime.combine(date, datetime.time.min) print(dt) # 2019-10-02 00:00:00
4.timedelta类
timedelta
表示具体时间实例中的一段时间。你可以把它们简单想象成两个日期或时间之间的间隔。
它常常被用来从 datetime
对象中添加或移除一段特定的时间。
class timedelta(SupportsAbs[timedelta]): def __init__(self, days, seconds, microseconds, milliseconds, minutes, hours, weeks,): pass def days(self): pass def total_seconds(self): pass
如何使用 datetime.timedelta() 类?
import datetime
td = datetime.timedelta(days=30)
print(td) # 30 days, 0:00:00
print(type(td)) # <class 'datetime.timedelta'>
print(datetime.date.today()) # 2020-07-01
print(datetime.date.today() + td) # 2020-07-31
dt1 = datetime.datetime(2020, 1, 31, 10, 10, 0)
dt2 = datetime.datetime(2019, 1, 31, 10, 10, 0)
td = dt1 - dt2
print(td) # 365 days, 0:00:00
print(type(td)) # <class 'datetime.timedelta'>
td1 = datetime.timedelta(days=30) # 30 days
td2 = datetime.timedelta(weeks=1) # 1 week
td = td1 - td2
print(td) # 23 days, 0:00:00
print(type(td)) # <class 'datetime.timedelta'>
【练习】
- 距离你出生那天过去多少天了?
- 距离你今年的下一个生日还有多少天?
- 将距离你今年的下一个生日的天数转换为秒数。
from dateutil import parser import datetime bDay = 'Oct 2, 1969' dt1 = parser.parse(bDay).date() dt2 = datetime.date.today() dt3 = datetime.date(dt2.year, dt1.month, dt1.day) print(dt1) # 1969-10-02 print(dt2) # 2020-07-01 print(dt3) # 2020-10-02 td = dt2 - dt1 print(td.days) # 18535 td = dt3 - dt2 print(td.days) # 93 print(td.days * 24 * 60 * 60) # 8035200 print(td.total_seconds()) # 8035200.0
练习题:
1、假设你获取了用户输入的日期和时间如2020-1-21 9:01:30
,以及一个时区信息如UTC+5:00
,均是str
,请编写一个函数将其转换为timestamp:
题目说明:
2、编写Python程序以选择指定年份的所有星期日。
题目说明:
def all_sundays(year): import datetime dt1=datetime.date(year,1,1) dt2=datetime.date(year,12,31) for i in range((dt2-dt1).days+1): if datetime.date.isoweekday(dt1+datetime.timedelta(days=i))==7: print((dt1+datetime.timedelta(days=i)).strftime('%Y-%m-%d')) all_sundays(2020)