Python时间与日期操作（datetime、time、calendar）
相关模块
| 模块 | 说明 |
| time | time是一个仅包含与日期和时间相关的函数和常量的模块，在本模块中定义了C/C++编写的几个类。例如，struct_time类 |
| datetime | datetime是一个使用面向对象编程设计的模块，可以在Python中使用日期和时间。它定义了几个表示日期和时间的类 |
| calendar | 日历是一个提供函数的模块，以及与Calendar相关的几个类，它们支持将日历映像生成为text，html，…. |
| locale | 该模块包含用于格式化或基于区域设置分析日期和时间的函数。 |
UTC（CoordinatedUniversal Time，世界协调时）亦即格林威治天文时间，世界标准时间。在中国为UTC+8。
DST（DaylightSaving Time）即夏令时。是一种为节约能源而人为规定地方时间的制度，一般在天亮早的夏季人为将时间提前一小时
时间元组
Python时间函数将时间处理为9个数字的元组，各个索引所代表的字段及取值范围如下所示：
| 索引 | 字段 | 值 |
| 0 | 4位数，表示年份 | 2018，2019… |
| 1 | 月份 | 1 ~ 12 |
| 2 | 日期 | 1 ~ 31 |
| 3 | 小时 | 0 ~ 23 |
| 4 | 分钟 | 0 ~ 59 |
| 5 | 秒 | 0 ~ 61(60或61是闰秒) |
| 6 | 星期几 | 0 ~ 6(0是星期一) |
| 7 | 一年的第几天 | 1 ~ 366(朱利安日) |
| 8 | 夏令时 | 1，0，1，-1是决定是否为夏令时的旗帜 |
1 year (four digits, e.g. 2018) 2 month (1-12) 3 day (1-31) 4 hours (0-23) 5 minutes (0-59) 6 seconds (0-59) 7 weekday (0-6, Monday is 0) 8 Julian day (day in the year, 1-366) 9 #夏令时格式，0：正常格式，1：夏令时格式，-1：根据当前的日期时间格式来判定 10 DST (Daylight Savings Time) flag (-1, 0 or 1)
上面的元组相当于struct_time结构。此结构具有以下属性：
| 索引 | 字段 | 值 |
| 0 | tm_year | 2018，2019… |
| 1 | tm_mon | 1 ~ 12 |
| 2 | tm_mday | 1 ~ 31 |
| 3 | tm_hour | 0 ~ 23 |
| 4 | tm_min | 0 ~ 59 |
| 5 | tm_sec | 0 ~ 61(60或61是闰秒) |
| 6 | tm_wday | 0 ~ 6(0是星期一) |
| 7 | tm_yday | 1 ~ 366(朱利安日) |
| 8 | tm_isdst | 1，0，1，-1是决定是否为夏令时的旗帜 |
可用如下图示表示：
time模块
time模块，它提供了处理时间和表示之间转换的功能。help(time)之后可以知道time有2种时间表示形式：
1、时间戳表示法，即以整型或浮点型表示的是一个以秒为单位的时间间隔。这个时间的基础值是从1970年的1月1号零点开始算起。
2、元组格式表示法，这个元组有9个整型内容。分别表示不同的时间含义。
| 编号 | 方法 | 描述 |
| 1 | time.time() | 返回当前时间时刻，浮点数形式秒数，不支持参数 |
| 2 | time.clock() | 返回当前程序的cpu执行时间。为了测量不同方法的计算成本，time.clock的值比time.time()的值更有用。unix系统始终返回全部运行时间；而windows从第二次开始都是以第一次调用此函数时的时间戳作为基准 |
| 3 | time.sleep(secs) | 暂停调用线程secs秒，接受整型和浮点型参数。 |
| 4 | time.gmtime([secs]) | 将时间戳转换为UTC时间元组格式。接受一个浮点型时间戳参数，其默认值为当前时间戳。 |
| 5 | time.localtime([secs]) | 将时间戳转换为本地时间元组格式。接受一个浮点型时间戳参数，其默认值为当前时间戳。 |
| 6 | time.asctime([tupletime]) | 接受时间元组，并返回一个可读的24个字符的字符串，例如’Tue Dec 11 22:07:14 2019’，默认值为localtime()返回值。 |
| 7 | time.ctime([secs]) | 接受时间戳，转换为字符串。其默认值为当前时间戳。函数等价于asctime(localtime(seconds))。 |
| 8 | time.mktime(tupletime) | 将本地时间元组，转换为时间戳（浮点值，该时间点以秒为单位表示。）。接受一个时间元组，必选。 |
| 9 | time.strftime(fmt[,tupletime]) | 将时间元组以指定的格式（字符串fmt指定）转换为字符串形式。接受字符串格式化串、时间元组。时间元组为可选，默认为localtime() |
| 10 | time.strptime(str,fmt="") |
根据格式字符串fmt解析str，并返回元组格式的时间。 strftime()的逆向过程。接受字符串，时间格式2个参数，都是必选 |
| 11 | time.altzone | 本地DST时区的偏移量(以秒为单位的UTC)。 |
| 12 | time.tzset() | 改变本地时区 |
时间字符串支持的格式符号：
1 格式 含义 备注 2 %a 本地（locale）简化星期名称 3 %A 本地完整星期名称 4 %b 本地简化月份名称 5 %B 本地完整月份名称 6 %c 本地相应的日期和时间表示 7 %d 一个月中的第几天（01 - 31） 8 %H 一天中的第几个小时（24小时制，00 - 23） 9 %I 第几个小时（12小时制，01 - 12） 10 %j 一年中的第几天（001 - 366） 11 %m 月份（01 - 12） 12 %M 分钟数（00 - 59） 13 %p 本地am或者pm的相应符 14 %S 秒（01 - 61） 15 %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。 16 %w 一个星期中的第几天（0 - 6，0是星期天） 17 %W 和%U基本相同，不同的是%W以星期一为一个星期的开始。 18 %x 本地相应日期 19 %X 本地相应时间 20 %y 去掉世纪的年份（00 – 99） 21 %Y 完整的年份 22 %Z 时区的名字（如果不存在为空字符） 23 %% ‘%’字符
注意：
1、“%p”只有与“%I”配合使用才有效果。
2、文档中强调确实是0-61，而不是59，闰年秒占两秒
3、当使用strptime()函数时，只有当在这年中的周数和天数被确定的时候%和%W才会被计算
time模块重要属性
| 序号 | 属性 | 说明 |
| 1 | time.timezone | UTC和本地时区(不含DST)之间的偏移量，以秒计 |
| 2 | time.tzname | 关于(标准时区名称, 夏令时时区名称)的元组 |
| 3 | time.altzone | 当地夏令时时间与标准UTC时间的误差，以秒计 |
| 4 | time.daylight | 当地时间是否反映夏令时，默认为0 |
time模块实例
1 import time 2 3 ticks = time.time() 4 5 # 这种格式不能表示在时代(1970年1月1日上午12:00)之前的日期。只能表示之后日期并且截止点为3038年的某个时刻，在未来的日子也不能以这种方式表示 6 print("Number of ticks since 12:00am, January 1, 1970:", ticks) 7 8 # 获取当前本地时间 9 localtime =time.localtime(time.time()) 10 print("Local current time :", localtime) 11 12 # 当前时间格式化 13 curtime = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",time.localtime()) 14 print(curtime) 15 # 也可以使用asctime()进行时间格式化 16 print(time.asctime(localtime))
结果：
Number of ticks since 12:00am, January 1, 1970: 1541039190.1566076 Local current time : time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=11, tm_mday=1, tm_hour=10, tm_min=26, tm_sec=30, tm_wday=3, tm_yday=305, tm_isdst=0) 2018-11-01 10:26:30 Thu Nov 1 10:26:30 2018
Calendar模块
calendar模块提供与日历相关的功能，包括为给定的月份或年份打印文本日历的功能。
默认情况下，日历将星期一作为一周的第一天，将星期日作为最后一天。如果想要更改这个，可调用calendar.setfirstweekday()函数设置修改。
以下是calendar模块可用的功能函数列表
| 序号 | 函数 | 描述 |
| 1 | Calendar(year,w = 2,l = 1,c = 6) | 返回一个具有年份日历的多行字符串格式化为三列，以c个空格分隔。 w是每个日期的字符宽度;每行的长度为21 * w + 18 + 2 * c，l是每周的行数。 |
| 2 | firstweekday( ) | 返回当前设置每周开始的星期。默认情况下，当日历首次导入时设置为：0，表示为星期一。 |
| 3 | isleap(year) | 如果给定年份(year)是闰年则返回True;否则返回：False。 |
| 4 | leapdays(y1,y2) | 返回在范围(y1，y2)内的年份中的闰年总数。 |
| 5 | Month(year,month,w = 2,l = 1) | 返回一个多行字符串，其中包含年份月份的日历，每周一行和两个标题行。 w是每个日期的字符宽度;每行的长度为7 * w + 6。 l是每周的行数 |
| 6 | Monthcalendar(year,month) | 返回int类型的列表。每个子列表表示一个星期。年份月份以外的天数设置为0;该月内的日期设定为月份的第几日：1 ~ 31 |
| 7 | Monthrange(year,month) | 返回两个整数。第一个是年度月(month)的星期几的代码;第二个是当月的天数。表示星期几为0(星期一)至6(星期日);月份是1到12 |
| 8 | Prcal(year,w = 2,l = 1,c = 6) | 类似于：calendar.calendar(year，w，l，c)的打印 |
| 9 | Prmonth(year,month,w = 2,l = 1) | 类似于：calendar.month(year,month,w,l)的打印 |
| 10 | setfirstweekday(weekday) | 将每周的第一天设置为星期几的代码。星期几的代码为0(星期一)至6(星期日)。 |
| 11 | timegm(tupletime) | time.gmtime的倒数：以时间元组的形式接受时刻，并返回与从时代(epoch)开始的浮点数相同的时刻。 |
| 12 | weekday(year,month,day) | 返回给定日期的星期几的代码。星期几的代码为0(星期一)至6(星期日);月数是1(1月)到12(12月)。 |
calendar模块实例
1 import calendar 2 3 # 获取一个月的日历 4 cal = calendar.month(2018, 10); 5 print("Here is the calendar:"); 6 print(cal);
结果：
Here is the calendar:
October 2018
Mo Tu We Th Fr Sa Su
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31
datetime模块
datetime是Python处理日期和时间的标准库。需要注意的是，datetime是一个模块，这个模块里面有datetime类，此外常用的还有date类，以及time类。
datetime模块使用实例：
1 from datetime import date 2 from datetime import datetime 3 from datetime import timedelta 4 5 # 计算两个日期相差多少天 6 d1 = date(2018, 10, 18); 7 d2 = date(2017, 12, 31); 8 9 print("(2018, 10, 18)与(2017, 12, 31)相差：", (d1 - d2).days, "天！"); 10 11 # 获取两个日期时间的时间差 12 time1 = datetime(2019, 1, 13, 12, 0, 0); 13 time2 = datetime.now(); 14 differtime = (time1 -time2).total_seconds(); 15 print("(2019,1,13,12,0,0)与当前时间相差：", differtime, "秒！");# 输出结果 16 17 # 当前日期 18 curdate = date.today(); 19 print("curdate =",curdate); 20 21 # 计算十天之后的日期时间 22 nowday = datetime.now(); 23 # timedelta类可以很容易地算出前几天和后几天的时刻。(timedelta(days= d, hours= h)) 24 # 还可以查看第几周对应的时间，例如：timedelta(weeks=20) 20周将被自动转化为天数 25 # 前几天时刻，用减法。 后几天时刻，则用当前时间加上timedelta(days = d, hours= h) 26 lastday = nowday + timedelta(days=10); 27 print(str(lastday)); 28 print(lastday.ctime());# ctime() 返回一个表示日期和时间的字符串。 29 30 # 查看某一天是今年的第几天和第几周 31 testday = date(2017, 8, 31); 32 print(testday.isocalendar());# isocalendar() 函数返回三元组 分别为：年份，周数，周几 33 print(testday.timetuple());# timetuple() 返回时间元祖
结果：
(2018, 10, 18)与(2017, 12, 31)相差： 291 天！ (2019,1,13,12,0,0)与当前时间相差： 6311998.358155 秒！ curdate = 2018-11-01 2018-11-11 10:40:01.641845 Sun Nov 11 10:40:01 2018 (2017, 35, 4) time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=8, tm_mday=31, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=243, tm_isdst=-1)
其他程序实例：计算程序运行时间
1 # 统计程序运行时间的程序 2 import time 3 # datetime是一个模块，模块里面有一个datetime类，所以可以from datetime importdatetime 4 import datetime 5 6 # 方法一（性能最差） 7 starttime = datetime.datetime.now() 8 time.sleep(2) 9 endtime = datetime.datetime.now() 10 print((endtime - starttime).seconds) 11 12 # 方法二 13 start = time.time() 14 time.sleep(2) 15 end = time.time() 16 print(end- start) 17 18 # 方法1和方法2都包含了其他程序使用CPU的时间，是程序开始到程序结束的运行时间。 19 20 # 推荐方法3 (只计算了程序运行的CPU时间) 21 first = time.clock() 22 time.sleep(2) 23 second = time.clock(); 24 print(second- first) 25 26 27 # 要实现跨平台的精度性，也可以使用timeit 来代替time. 28 import timeit 29 30 starttime2 = timeit.default_timer() 31 time.sleep(2) 32 endtime2 = timeit.default_timer() 33 print(str(endtime2 - starttime2))
结果：
2 2.0009114742279053 2.0007298604141965 2.000633781133109
