python實(shí)用教程第十章日期和時(shí)間課件

1、第十章 日期和時(shí)間日期和時(shí)間在Python中應(yīng)用非常普遍，幾乎任何一個(gè)項(xiàng)目都要涉及日期和時(shí)間的應(yīng)用。本章將介紹Python中日期和時(shí)間的使用。Python快樂(lè)學(xué)習(xí)班的同學(xué)體驗(yàn)完異常過(guò)山車，導(dǎo)游帶領(lǐng)他們來(lái)到時(shí)間森林。在時(shí)間森林，Python快樂(lè)學(xué)習(xí)班的同學(xué)將看到時(shí)間的年輪，日期和時(shí)間在這里被完美刻畫(huà)。當(dāng)然，他們也將通過(guò)參觀時(shí)間森林，更加了解時(shí)間的概念。下面陪同Python快樂(lè)學(xué)習(xí)班的同學(xué)進(jìn)入時(shí)間森林吧。第1頁(yè)，共35頁(yè)。10.1 日期和時(shí)間日期和時(shí)間在應(yīng)用項(xiàng)目中是必不可少的。在Python中，與日期和時(shí)間處理有關(guān)的模塊包括time、datetime及calendar。在實(shí)際應(yīng)用中，通常會(huì)需要用到

2、時(shí)間戳、格式化的時(shí)間字符串和元組3種方式來(lái)表示時(shí)間。下面分別進(jìn)行介紹。第2頁(yè)，共35頁(yè)。10.1.1 時(shí)間戳(timestamp)時(shí)間戳表示的是從1970年1月1日00時(shí)00分00秒開(kāi)始按秒計(jì)算的偏移量，就是從1970年01月01日00時(shí)00分00秒(北京時(shí)間1970年01月01日08時(shí)00分00秒)起至現(xiàn)在的總毫秒數(shù)。時(shí)間戳是一個(gè)經(jīng)加密后形成的憑證文檔，包括三部分：（1）需加時(shí)間戳的文件的摘要（digest）；（2）DTS收到文件的日期和時(shí)間；（3）DTS的數(shù)字簽名。時(shí)間戳產(chǎn)生過(guò)程：用戶將需要加時(shí)間戳的文件用Hash編碼加密形成摘要，將該摘要發(fā)送到DTS，DTS在加入了收到文件摘要的日期和時(shí)

3、間信息后再對(duì)該文件加密（數(shù)字簽名），最后送回用戶。Python3.7中最大時(shí)間戳為32535244799（即3001-01-01 15:59:59）。第3頁(yè)，共35頁(yè)。10.1.2 時(shí)間格式化符號(hào)格式含義備注%a本地（locale）簡(jiǎn)化星期名稱%A本地完整星期名稱%b本地簡(jiǎn)化月份名稱%B本地完整月份名稱%c本地相應(yīng)的日期和時(shí)間表示%d一個(gè)月中的第幾天（01 - 31）%H一天中的第幾個(gè)小時(shí)（24小時(shí)制，00 - 23）第4頁(yè)，共35頁(yè)。格式含義備注%I第幾個(gè)小時(shí)（12小時(shí)制，01 - 12）%j一年中的第幾天（001 - 366）%m月份（01 - 12）%M分鐘數(shù)（00 - 59）%p本地a

4、m或者pm的相應(yīng)符1%S秒（01 - 61）2%U一年中的星期數(shù)。（取值00-53，星期天為一星期的開(kāi)始）第一個(gè)星期天之前的所有天數(shù)都放在第0周。3%w一個(gè)星期中的第幾天（0 - 6，0是星期天）3%W和%U基本相同，不同的是%W以星期一為一個(gè)星期的開(kāi)始。%x本地相應(yīng)日期%X本地相應(yīng)時(shí)間%y去掉世紀(jì)的年份（00 - 99）%Y完整的年份%Z時(shí)區(qū)的名字（如果不存在為空字符）%字符第5頁(yè)，共35頁(yè)。表中備注一列中幾個(gè)數(shù)字的含義：1：“%p”只有與“%I”配合使用才有效果。2: 文檔中強(qiáng)調(diào)確實(shí)是0 - 61，而不是59，閏年秒占兩秒。3: 當(dāng)使用strptime()函數(shù)時(shí)，只有當(dāng)在這年中的周數(shù)和天數(shù)

5、被確定的時(shí)候%U和%W才會(huì)被計(jì)算。第6頁(yè)，共35頁(yè)。10.1.3 struct_time元組struct_time元組共有9個(gè)元素：(年，月，日，時(shí)，分，秒，一年中第幾周，一年中第幾天，是否夏令時(shí))。Python函數(shù)用一個(gè)元組裝起來(lái)的9組數(shù)字處理時(shí)間，也被稱作struct_time元組。這種結(jié)構(gòu)具有如下表的屬性。序號(hào)屬性字段值0tm_year4位數(shù)年比如20081tm_mon月1 到 122tm_mday日1到313tm_hour小時(shí)0到234tm_min分鐘0到595tm_sec秒0到61 (60或61 是閏秒)6tm_wday一周的第幾日0到6 (0是周一)7tm_yday一年的第幾日1到

6、366 (儒略歷)8tm_isdst夏令時(shí)-1, 0, 1, -1是決定是否為夏令時(shí)的旗幟第7頁(yè)，共35頁(yè)。10.2 Time模塊在現(xiàn)實(shí)生活中，隨著可穿戴設(shè)備的普及，人們經(jīng)常會(huì)查看自己的心跳每分鐘是多少，脈搏的跳動(dòng)頻率是每分鐘多少，手機(jī)、計(jì)算機(jī)等的開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間是多長(zhǎng)等。這些都是人們能夠親身體驗(yàn)到的時(shí)間。在編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)中，可以有更深刻的時(shí)間上的體驗(yàn)，通過(guò)日期和時(shí)間的學(xué)習(xí)，就可以知道那些時(shí)間是怎么計(jì)算出來(lái)的。不過(guò)這些都需要借助于日期和時(shí)間中提供的方便可用的函數(shù)才得以實(shí)現(xiàn)。本節(jié)將具體介紹time模塊中的一些常用函數(shù)。第8頁(yè)，共35頁(yè)。10.2.1 time()函數(shù)time()函數(shù)的語(yǔ)法格式如下：ti

7、me.time()此語(yǔ)法中第一個(gè)time指的是time模塊，該函數(shù)不需要傳遞參數(shù)。time()函數(shù)用于返回當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間戳（北京時(shí)間1970年01月01日08時(shí)00分00秒到現(xiàn)在的總毫秒數(shù)）。該函數(shù)的使用示例如下（time_use.py）：import timeprint(f當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間戳: time.time()程序輸出結(jié)果為：當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間戳: 1524300547.9319217第9頁(yè)，共35頁(yè)。使用time()函數(shù)得到的兩個(gè)結(jié)果可以進(jìn)行加減，得到的結(jié)果是之間的時(shí)間間隔，間隔單位為秒（s），得到的結(jié)果除以60得到分，再除以60得到小時(shí)，若乘以1000，則得到的是毫秒（ms），再乘以10

8、00得到的是微妙（um）。示例見(jiàn)書(shū)本或time_cal.py文件在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，time()函數(shù)的使用頻率非常高，我們經(jīng)常會(huì)使用time()函數(shù)計(jì)算某個(gè)方法執(zhí)行的時(shí)間花費(fèi)，啟動(dòng)某個(gè)項(xiàng)目需要多少時(shí)間，執(zhí)行某個(gè)運(yùn)算邏輯需要多少時(shí)間等，包括上面提到一些電子設(shè)備的開(kāi)關(guān)機(jī)使用時(shí)間，都可以使用time()函數(shù)做計(jì)算。第10頁(yè)，共35頁(yè)。10.2.2 strftime()函數(shù)strftime()函數(shù)的語(yǔ)法格式如下：time.strftime(format, t)語(yǔ)法中，time指的是time模塊，format是指格式化字符串，t是指可選的參數(shù)，是一個(gè)struct_time對(duì)象。strftime()函數(shù)用于

9、接收時(shí)間元組，并返回以可讀字符串表示的當(dāng)?shù)貢r(shí)間，格式由參數(shù)format決定。該函數(shù)的使用示見(jiàn)書(shū)本或strf_time.py文件在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，strftime()函數(shù)的使用頻率不是很高，但會(huì)經(jīng)常用于時(shí)間的轉(zhuǎn)換，在時(shí)間的轉(zhuǎn)換中是一個(gè)比較有用的函數(shù)。第11頁(yè)，共35頁(yè)。10.2.3 strptime()函數(shù)strptime()函數(shù)的語(yǔ)法格式如下：time.strptime(string, format)此語(yǔ)法中，time指的是time模塊，string是指時(shí)間字符串，format是指格式化字符串。strptime()函數(shù)用于根據(jù)指定的格式把一個(gè)時(shí)間字符串解析為時(shí)間元組，strptime()函數(shù)返

10、回的是struct_time對(duì)象。該函數(shù)的使用示例見(jiàn)書(shū)本或strp_time.py文件在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，strptime()函數(shù)的使用頻率不高，但在時(shí)間字符串的轉(zhuǎn)換中比較有用。第12頁(yè)，共35頁(yè)。10.2.4 localtime()函數(shù)localtime()函數(shù)的語(yǔ)法格式如下：time.localtime(secs)此語(yǔ)法中，time指的是time模塊，secs是指轉(zhuǎn)換為time.struct_time類型的對(duì)象的秒數(shù)。localtime()函數(shù)的作用是格式化時(shí)間戳為本地時(shí)間。如果secs參數(shù)未傳入，就以當(dāng)前時(shí)間為轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。該函數(shù)返回time.struct_time類型的對(duì)象（struct_t

11、ime是在time模塊中定義的表示時(shí)間的對(duì)象）。該函數(shù)的使用示例見(jiàn)書(shū)本或local_time_use.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，localtime()函數(shù)的應(yīng)用不是很多，一般可以通過(guò)localtime()函數(shù)獲取詳細(xì)的日期時(shí)間信息。第13頁(yè)，共35頁(yè)。10.2.5 sleep()函數(shù)sleep()函數(shù)的語(yǔ)法格式如下：time.sleep(secs)此語(yǔ)法中，time指的是time模塊，secs是指推遲執(zhí)行的秒數(shù)。sleep()函數(shù)用于推遲調(diào)用線程的運(yùn)行，可通過(guò)參數(shù)secs指定進(jìn)程掛起的時(shí)間。該函數(shù)沒(méi)有返回值。該函數(shù)的使用示例見(jiàn)書(shū)本或time_sleep.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，sleep

12、()函數(shù)的應(yīng)用頻率不是很高，但經(jīng)常會(huì)用于時(shí)間延遲。第14頁(yè)，共35頁(yè)。10.2.6 gmtime()函數(shù)gmtime()函數(shù)的語(yǔ)法格式如下：time.gmtime(secs)此語(yǔ)法中，time指的是time模塊，secs是指轉(zhuǎn)換為time.struct_time類型的對(duì)象的秒數(shù)。gmtime()函數(shù)用于將一個(gè)時(shí)間戳轉(zhuǎn)換為UTC時(shí)區(qū)（0時(shí)區(qū)）的struct_time，可選的參數(shù)secs表示從1970年01月01日到現(xiàn)在的秒數(shù)。gmtime()函數(shù)的默認(rèn)值為time.time()，函數(shù)返回time.struct_time類型的對(duì)象（struct_time是在time模塊中定義的表示時(shí)間的對(duì)象）。該

13、函數(shù)的使用示例見(jiàn)書(shū)本或gm_time.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，gmtime()函數(shù)的使用較少。第15頁(yè)，共35頁(yè)。10.2.7 mktime()函數(shù)mktime()函數(shù)的語(yǔ)法格式如下：time.mktime(t)此語(yǔ)法中，time指的是time模塊，t是指結(jié)構(gòu)化的時(shí)間或完整的9位元組元素。mktime()函數(shù)用于執(zhí)行與gmtime()、localtime()相反的操作，接收struct_time對(duì)象作為參數(shù)，返回用秒數(shù)表示時(shí)間的浮點(diǎn)數(shù)。如果輸入的值不是合法時(shí)間，就會(huì)觸發(fā)OverflowError或ValueError異常。該函數(shù)使用示例見(jiàn)書(shū)本或mk_time.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，m

14、ktime()函數(shù)的使用較少。第16頁(yè)，共35頁(yè)。10.2.8 asctime()函數(shù)asctime()函數(shù)的語(yǔ)法格式如下：time.asctime(t)此語(yǔ)法中，time指的是time模塊，t是指完整的9位元組元素或通過(guò)函數(shù) gmtime()、 localtime()返回的時(shí)間值。asctime()函數(shù)用于接收時(shí)間元組并返回一個(gè)可讀的形式，例如，Sun Sep 25 09:09:37 2018（2018年09月25日 周日9時(shí)09分37秒），是一個(gè)由24個(gè)字符組成的字符串。該函數(shù)的使用示例見(jiàn)書(shū)本或asc_time.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，asctime()函數(shù)的使用較少。第17頁(yè)，共35

15、頁(yè)。10.2.9 ctime()函數(shù)ctime()函數(shù)的語(yǔ)法格式如下：time.ctime(secs)此語(yǔ)法中，time指的是time模塊，secs是指要轉(zhuǎn)換為字符串時(shí)間的秒數(shù)。ctime()函數(shù)用于把一個(gè)時(shí)間戳（按秒計(jì)算的浮點(diǎn)數(shù)）轉(zhuǎn)化為time.asctime()的形式。如果未指定參數(shù)secs或參數(shù)為None，就會(huì)默認(rèn)將time.time()作為參數(shù)。ctime的作用相當(dāng)于asctime (localtime(secs)。ctime()函數(shù)返回一個(gè)時(shí)間字符串。該函數(shù)的使用示例見(jiàn)書(shū)本或c_time.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，ctime()函數(shù)的使用不多。第18頁(yè)，共35頁(yè)。10.2.10 c

16、lock()clock()函數(shù)的語(yǔ)法格式如下：time.clock()此語(yǔ)法中，time指的是time模塊，該函數(shù)不需要參數(shù)。該函數(shù)有兩個(gè)功能：（1）在第一次調(diào)用時(shí)，返回程序運(yùn)行的實(shí)際時(shí)間。（2）第二次之后的調(diào)用，返回自第一次調(diào)用后到這次調(diào)用的時(shí)間間隔。clock()函數(shù)用于以浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算的秒數(shù)返回當(dāng)前CPU時(shí)間，用來(lái)衡量不同程序的耗時(shí)，比time.time()更有用。該函數(shù)在不同系統(tǒng)上的含義不同。在UNIX系統(tǒng)中，返回的是“進(jìn)程時(shí)間”，是用秒表示的浮點(diǎn)數(shù)（時(shí)間戳）；在Windows系統(tǒng)中，第一次調(diào)用返回的是進(jìn)程運(yùn)行的實(shí)際時(shí)間，第二次之后的調(diào)用是自第一次調(diào)用后到現(xiàn)在的運(yùn)行時(shí)間。在Windows系

17、統(tǒng)中，clock()函數(shù)返回的是真實(shí)時(shí)間（wall time），而在UNIX/Linux系統(tǒng)中返回的是CPU時(shí)間。該函數(shù)的使用示例見(jiàn)書(shū)本或time_clock.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，clock()函數(shù)使用得不多。第19頁(yè)，共35頁(yè)。10.2.11 三種時(shí)間格式轉(zhuǎn)化前面有提到Python中有三種時(shí)間格式來(lái)表示時(shí)間，在Python中，這三種時(shí)間格式還可以相互轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)化方式如下圖所示：第20頁(yè)，共35頁(yè)。10.3 datetime模塊datetime是date與time的結(jié)合體，包括date與time的所有信息。datetime的功能強(qiáng)大，能支持0001年到9999年。datetime模塊定

18、義了兩個(gè)常量：datetime.MINYEAR和datetime.MAXYEAR，分別表示datetime所能表示的最小、最大年份。其中，MINYEAR = 1，MAXYEAR = 9999。datetime模塊定義了下面這幾個(gè)類：datetime.date：表示日期的類。常用的屬性有year, month, day。datetime.time：表示時(shí)間的類。常用的屬性有hour, minute, second, microsecond。datetime.datetime：表示日期時(shí)間。datetime.timedelta：表示時(shí)間間隔，即兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的長(zhǎng)度。datetime.tzinfo：

19、與時(shí)區(qū)有關(guān)的相關(guān)信息。其中以datetime.datetime類用的最為普遍。第21頁(yè)，共35頁(yè)。datetime.datetime類中有如下一些方法：1. now()方法now()方法的語(yǔ)法格式如下：datetime.datetime.now(tz)此語(yǔ)法中，datetime.datetime指的是datetime.datetime類，如果提供了參數(shù)tz，就獲取tz參數(shù)所指時(shí)區(qū)的本地時(shí)間。now()方法返回一個(gè)datetime對(duì)象。該方法的使用示例見(jiàn)書(shū)本或now_time.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，now()方法是datetime.datetime類中使用頻率最高的一個(gè)方法，很多時(shí)候會(huì)使用

20、now()方法打印系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間。第22頁(yè)，共35頁(yè)。2. today()方法today()方法的語(yǔ)法格式如下：datetime.datetime.today()此語(yǔ)法中，datetime.datetime指的是datetime.datetime類。today()方法返回一個(gè)表示當(dāng)前本地時(shí)間的datetime對(duì)象。該方法的使用示例見(jiàn)書(shū)本或today_time.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，today()方法在datetime.datetime類中的使用頻率比較高，很多時(shí)候可以在now()方法和today()方法中選擇一個(gè)使用。第23頁(yè)，共35頁(yè)。3. strptime()方法strptime()方

21、法的語(yǔ)法格式如下：datetime.datetime.strptime(date_string, format)此語(yǔ)法中，datetime.datetime指的是datetime.datetime類，date_string是指日期字符串，format為格式化方式。strptime()方法用于將格式字符串轉(zhuǎn)換為datetime對(duì)象。strptime()方法返回一個(gè)datetime對(duì)象。該方法的使用示例見(jiàn)書(shū)本或time_strp.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，strptime()方法的使用并不多，strptime()方法在做字符串與datetime對(duì)象轉(zhuǎn)換時(shí)是一個(gè)非常好用的方法。第24頁(yè)，共35頁(yè)。

22、4. strftime()方法strftime()方法的語(yǔ)法格式如下：datetime.datetime.strftime(format)此語(yǔ)法中，datetime.datetime指的是datetime.datetime類，format為格式化方式。strftime()方法用于將datetime對(duì)象轉(zhuǎn)換為格式字符串。strftime()方法返回一個(gè)字符串對(duì)象。該方法的使用示例見(jiàn)書(shū)本或time_strf.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，strftime()方法的使用并不多，strftime()方法在做datetime對(duì)象與字符串轉(zhuǎn)換時(shí)是一個(gè)非常好用的方法。第25頁(yè)，共35頁(yè)。5. datetime

23、.utcnow()方法utcnow()方法的語(yǔ)法格式如下：datetime.datetime.utcnow()此語(yǔ)法中，datetime.datetime指的是datetime.datetime類。utcnow()方法返回一個(gè)當(dāng)前UTC時(shí)間的datetime對(duì)象。該方法的使用示例見(jiàn)書(shū)本或utc_now_time.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，utcnow()方法使用得不多。第26頁(yè)，共35頁(yè)。6. fromtimestamp()fromtimestamp()方法的語(yǔ)法格式如下：datetime.datetime.fromtimestamp(timestamp, tz)此語(yǔ)法中，datetime.

24、datetime指的是datetime.datetime類，參數(shù)tz指定時(shí)區(qū)信息。fromtimestamp()方法用于根據(jù)時(shí)間戮創(chuàng)建一個(gè)datetime對(duì)象。fromtimestamp()方法返回一個(gè)datetime對(duì)象。該方法的使用示例見(jiàn)書(shū)本或time_stamp.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，fromtimestamp()方法使用得不多。第27頁(yè)，共35頁(yè)。7. utcfromtimestamp()utcfromtimestamp()方法的語(yǔ)法格式如下：datetime.datetime.utcfromtimestamp(timestamp)此語(yǔ)法中，datetime.datetime指的

25、是datetime.datetime類，timestamp是指時(shí)間戳。utcfromtimestamp()方法用于根據(jù)時(shí)間戮創(chuàng)建一個(gè)datetime對(duì)象。utcfromtimestamp()方法返回一個(gè)datetime對(duì)象。該方法的使用示例見(jiàn)書(shū)本或utc_time_stamp.py文件。在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中，utcfromtimestamp()方法使用得比較少。第28頁(yè)，共35頁(yè)。10.4 日歷（Calendar）模塊日歷模塊的函數(shù)都是與日歷相關(guān)的，例如打印某月的字符月歷。星期一是默認(rèn)的每周第一天，星期天是默認(rèn)的最后一天。更改設(shè)置需調(diào)用calendar.setfirstweekday()函數(shù)。模塊

26、包含了以下內(nèi)置函數(shù)（由于日歷模塊在實(shí)際項(xiàng)目中使用并不多，此處不對(duì)各個(gè)函數(shù)做具體的示例列舉）：1. calendar.calendar(year,w=2,l=1,c=6)該函數(shù)返回一個(gè)多行字符串格式的year年歷，3個(gè)月一行，間隔距離為c。每日寬度間隔為w字符。每行長(zhǎng)度為21* W+18+2* C。l是每星期行數(shù)。2. calendar.firstweekday()該函數(shù)返回當(dāng)前每周起始日期的設(shè)置。默認(rèn)情況下，首次載入calendar模塊時(shí)返回0，即星期一。3. calendar.isleap(year)如果是閏年，則該函數(shù)返回True，否則返回False。第29頁(yè)，共35頁(yè)。4. calend

27、ar.leapdays(y1,y2)返回在y1，y2兩年之間的閏年總數(shù)。5. calendar.month(year,month,w=2,l=1)該函數(shù)返回一個(gè)多行字符串格式的year年month月日歷，兩行標(biāo)題，一周一行，每日寬度間隔為w字符，每行長(zhǎng)度為7* w+6，l是每星期的行數(shù)。6. calendar.monthcalendar(year,month)該函數(shù)返回一個(gè)整數(shù)的單層嵌套列表，每個(gè)子列表裝載代表一個(gè)星期的整數(shù)，year年month月之外的日期都設(shè)為0，范圍內(nèi)的日期由該月第幾日表示，從1開(kāi)始。7. calendar.monthrange(year,month)該函數(shù)返回兩個(gè)整數(shù)，第一個(gè)是該月星期幾