Python入門教程:time 一、結構化時間(struct_time) 二、 格式化時間字符串 三、 time模塊主要方法 四、 時間格式之間的轉換

幾乎所有的正式代碼中,我們都需要與時間打交道。在Python中,與時間處理有關的模塊包括time,datetime以及calendar,本節主要講解time模塊。

在Python中,用三種方式來表示時間,分別是時間戳、格式化時間字符串和結構化時間

  1. 時間戳(timestamp):也就是1970年1月1日之後的秒,例如1506388236.216345,可以通過time.time()獲得。時間戳是一個浮點數,可以進行加減運算,但請注意不要讓結果超出取值範圍。

  2. 格式化的時間字符串(string_time):也就是年月日時分秒這樣的我們常見的時間字符串,例如2017-09-26 09:12:48,可以通過time.localtime()獲得;

  3. 結構化時間(struct_time):一個包含了年月日時分秒的多元元組,例如time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=9, tm_min=14, tm_sec=50, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0),可以通過time.strftime('%Y-%m-%d')獲得。
    由於Python的time模塊實現主要調用C庫,所以各個平臺可能有所不同。time模塊目前只支持到2038年前。如果需要處理範圍之外的日期,請使用datetime模塊。

UTC(Coordinated Universal Time,世界協調時),亦即格林威治天文時間,世界標準時間。我們中國爲東八區,比UTC早8個小時,也就是UTC+8。關於UTC的縮寫,有個故事,你可能已經注意到了,按英文的縮寫,應該是CUT,而不是UTC。但是世界協調時在法文中的縮寫是TUC,兩國互相不讓,作爲妥協,最後乾脆簡稱UTC。

DST(Daylight Saving Time)即夏令時。

一、結構化時間(struct_time)

使用time.localtime()等方法可以獲得一個結構化時間元組。

>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=10, tm_min=6, tm_sec=49, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)

結構化時間元組共有9個元素,按順序排列如下表:

既然結構化時間是一個元組,那麼就可以通過索引進行取值,也可以進行分片,或者通過屬性名獲取對應的值。

>>>import time
>>> lt = time.localtime()
>>> lt
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=9, tm_min=27, tm_sec=29, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
>>> lt[3]
9
>>> lt[2:5]
(26, 9, 27)
>>> lt.tm_wday
1

但是要記住,Python的time類型是不可變類型,所有的時間值都只讀,不能改!

>>> lt.tm_wday = 2
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#12>", line 1, in <module>
    lt.tm_wday = 2
AttributeError: readonly attribute

二、 格式化時間字符串

利用time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')等方法可以獲得一個格式化時間字符串。

>>> time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
'2017-09-26 10:04:28'

注意其中的空格、短橫線和冒號都是美觀修飾符號,真正起控制作用的是百分符。對於格式化控制字符串"%Y-%m-%d %H:%M:%S,其中每一個字母所代表的意思如下表所示,注意大小寫的區別:

三、 time模塊主要方法

1. time.sleep(t)

time模塊最常用的方法之一,用來睡眠或者暫停程序t秒,t可以是浮點數或整數。

2. time.time()

返回當前系統時間戳。時間戳可以做算術運算。

>>> time.time()
1506391907.020303

該方法經常用於計算程序運行時間:

import time

def func():
    time.sleep(1.14)
    pass

t1 = time.time()
func()
t2 = time.time()
print(t2 - t1)

#print(t2 + 100)    
#print(t1 - 10)
#print(t1*2)

3. time.gmtime([secs])

將一個時間戳轉換爲UTC時區的結構化時間。可選參數secs的默認值爲time.time()。

>>> time.gmtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=2, tm_min=14, tm_sec=17, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
>>> t = time.time() - 10000
>>> time.gmtime(t)
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=25, tm_hour=23, tm_min=31, tm_sec=3, tm_wday=0, tm_yday=268, tm_isdst=0)

4. time.localtime([secs])

將一個時間戳轉換爲當前時區的結構化時間。如果secs參數未提供,則以當前時間爲準,即time.time()。

>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=10, tm_min=20, tm_sec=42, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
>>> time.localtime(1406391907)
time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=27, tm_hour=0, tm_min=25, tm_sec=7, tm_wday=6, tm_yday=208, tm_isdst=0)
>>> time.localtime(time.time() + 10000)
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=13, tm_min=7, tm_sec=54, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)

5. time.ctime([secs])

把一個時間戳轉化爲本地時間的格式化字符串。默認使用time.time()作爲參數。

>>> time.ctime()
'Tue Sep 26 10:22:31 2017'
>>> time.ctime(time.time())
'Tue Sep 26 10:23:51 2017'
>>> time.ctime(1406391907)
'Sun Jul 27 00:25:07 2014'
>>> time.ctime(time.time() + 10000)
'Tue Sep 26 13:11:55 2017'

6. time.asctime([t])

把一個結構化時間轉換爲Sun Aug 23 14:31:59 2017這種形式的格式化時間字符串。默認將time.localtime()作爲參數。

>>> time.asctime()
'Tue Sep 26 10:27:23 2017'
>>> time.asctime(time.time())
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#13>", line 1, in <module>
    time.asctime(time.time())
TypeError: Tuple or struct_time argument required
>>> time.asctime(time.localtime())
'Tue Sep 26 10:27:45 2017'
>>> time.asctime(time.gmtime())
'Tue Sep 26 02:27:57 2017'

7. time.mktime(t)

將一個結構化時間轉化爲時間戳。time.mktime()執行與gmtime(),localtime()相反的操作,它接收struct_time對象作爲參數,返回用秒數表示時間的浮點數。如果輸入的值不是一個合法的時間,將觸發OverflowError或ValueError。

>>> time.mktime(1406391907)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#16>", line 1, in <module>
    time.mktime(1406391907)
TypeError: Tuple or struct_time argument required
>>> time.mktime(time.localtime())
1506393039.0

8. time.strftime(format [, t])

返回格式化字符串表示的當地時間。把一個struct_time(如time.localtime()和time.gmtime()的返回值)轉化爲格式化的時間字符串,顯示的格式由參數format決定。如果未指定t,默認傳入time.localtime()。如果元組中任何一個元素越界,就會拋出ValueError的異常。

>>> time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
'2017-09-26 10:34:50'
>>> time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",time.gmtime())
'2017-09-26 02:34:53'

9. time.strptime(string[,format])

將格式化時間字符串轉化成結構化時間。該方法是time.strftime()方法的逆操作。time.strptime()方法根據指定的格式把一個時間字符串解析爲時間元組。要注意的是,你提供的字符串要和format參數的格式一一對應,如果string中日期間使用“-”分隔,format中也必須使用“-”分隔,時間中使用冒號“:”分隔,後面也必須使用冒號分隔,否則會報格式不匹配的錯誤。並且值也要在合法的區間範圍內,千萬不要整出14個月來。

>>> import time
>>> stime = "2017-09-26 12:11:30"
>>> st  = time.strptime(stime,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
>>> st
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=12, tm_min=11, tm_sec=30, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=-1)
>>> for item in st:
    print(item)


2017
9
26
12
11
30
1
269
-1
>>> wrong_time = "2017-14-26 12:11:30"
>>> st  = time.strptime(wrong_time,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#8>", line 1, in <module>
    st  = time.strptime(wrong_time,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
  File "C:\Python36\lib\_strptime.py", line 559, in _strptime_time
    tt = _strptime(data_string, format)[0]
  File "C:\Python36\lib\_strptime.py", line 362, in _strptime
    (data_string, format))
ValueError: time data '2017-14-26 12:11:30' does not match format '%Y-%m-%d %H:%M:%S'

10. time.clock()

返回執行當前程序的CPU時間。用來衡量不同程序的耗時。該方法在不同的系統上含義不同。在Unix系統上,它返回的是“進程時間”,用秒錶示的浮點數(時間戳)。在Windows中,第一次調用,返回的是進程運行的實際時間,而第二次之後的調用是自第一次調用以後到現在的運行時間。

import time

def procedure() :
  time.sleep(3)

time1 = time.clock()
procedure()
print(time.clock() - time1, "seconds process time!")

執行結果:

2.999257758349577 seconds process time!

四、 時間格式之間的轉換

Python的三種類型時間格式,可以互相進行轉換,如下圖和下表所示:

>>> t = time.time()         # t是一個時間戳
>>> time.gmtime(t - 10000)      # t減去1萬秒,然後轉換成UTC結構化時間
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=25, tm_hour=22, tm_min=50, tm_sec=36, tm_wday=0, tm_yday=268, tm_isdst=0)
>>> lt = time.localtime(t - 10000)  # t減去1萬秒,然後轉換成中國本地結構化時間
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=6, tm_min=50, tm_sec=36, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=0)
>>> time.mktime(lt)     # 從本地結構化時間轉換爲時間戳
1506379836.0
>>> st = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",lt)  # 從本地結構化時間轉換爲時間字符串
>>> st
'2017-09-26 06:50:36'
>>> lt2 = time.strptime(st, "%Y-%m-%d %H:%M:%S") # 從時間字符串轉換爲結構化時間
>>> lt2
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=6, tm_min=50, tm_sec=36, tm_wday=1, tm_yday=269, tm_isdst=-1)
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