python 学习笔记 13 -- 经常使用的时间模块之time

Posted 2020-09-28

Python 没有包括相应日期和时间的内置类型。只是提供了3个相应的模块，能够採用多种表示管理日期和时间值：

*    time 模块由底层C库提供与时间相关的函数。它包括一些函数用于获取时钟时间和处理器的执行时间，还提供了基本解析和字符串格式化工具  
*    datetime 模块为日期、时间以及日期时间值提供一个更高层接口。

datetime 中的类支持算术、比較和时区配置。

*    calendar 模块能够创建周、月和年的格式化表示。

它还能够用来计算反复事件、给定日期是星期几，以及其它基于日历的值。

time - 时钟时间模块。

我们使用apihelper.info（能够參考系列前面文章《Python 学习笔记 9 -- Python强大的自省简析》）查看time 类，能够得知time 模块主要有下面方法：

1. time

核心函数。返回值是以浮点数计的自纪元開始以来的秒数。用于比較或者计算还是比較方便。

2. ctime

假设你想打印日期或者时间信息，使用 ctime 要比time 更加方便：

    >>> time.ctime()
    ‘Tue Jul  8 15:26:21 2014‘

我们能够看到 ctime 返回的是可读的可直接用于记录时间的字符串形式时间信息。

我们还能够使用 ctime 来格式化打印一个由 time 计算的时间值：
    >>> print "Now time is   :",time.ctime() ;  later = time.time()+15 ;  print "15 secs later :", time.ctime(later)
    结果是：
        Now time is   : Tue Jul  8 15:28:54 2014
        15 secs later : Tue Jul  8 15:29:09 2014

3. clock

处理器时钟，能够用来计算程序使用的实际时间。评估性能。

    >>> print 123456789*123456789/987654, time.clock()      
    15432103500 0.08
    >>> print 123456789*123456789/987654321, time.clock()
    15432098 0.09
    >>> print (123456789*123456789+ 1234567890/987654321)*123456, time.clock()
    1881664346183521084032 0.11

    >>> print (123456789*123456789+ 1234567890/987654321)*123456, time.clock()     # 与上面相同复杂的运算，放在主频比較低的树莓派上执行。cpu 耗时要长非常多
    1881664346183521084032 3.49

4. gmtime, localtime 和tzset

先统一介绍一下这几个函数（后面结合实例会了解的更加清楚）：

time.gmtime([secs])  --參数为一个以秒表示的时间值，gmtime 函数将參数转化并返回一个 struct_time 结构（见本文最后一节）的时间信息。且gmtime转化得到的时间是UTC 时间（世界统一时间）。假设没有使用一个秒数作为參数，将会默认使用并转化当前时间(即time.time()), 所以直接使用 time.gmtime() 会得到当前UTC 时间，效果同 time.gmtime(time.time())。

time.localtime([secs])  -- 函数使用以及作用都与gmtime 类似，可是转化的结果是本地时间。也就是说它转化的结果是符合当前设置的时区信息的本地时间。

相同，假设没有參数，默认转化的也是当前时间(即time.time())，所以直接使用 time.localtime() 会得到当前的本地时间。效果同 time.localtime(time.time())。

time.tzset()  -- 设置时区从而改变了上面两个函数的时间转化的规则。

而对于 时区的选择。我们能够查看參考Linux 的 "/usr/share/zoneinfo/" 文件夹：

$ ls /usr/share/zoneinfo/
Africa      Australia  Cuba     Etc      GMT0       Iceland      Japan      MST      Poland      right      UCT        zone.tab
America     Brazil     EET      Europe   GMT-0      Indian       Kwajalein  MST7MDT  Portugal    ROC        Universal  Zulu
Antarctica  Canada     Egypt    Factory  GMT+0      Iran         Libya      Navajo   posix       ROK        US
Arctic      CET        Eire     GB       Greenwich  iso3166.tab  localtime  NZ       posixrules  Singapore  UTC
Asia        Chile      EST      GB-Eire  Hongkong   Israel       MET        NZ-CHAT  PRC         SystemV    WET
Atlantic    CST6CDT    EST5EDT  GMT      HST        Jamaica      Mexico     Pacific  PST8PDT     Turkey     W-SU
此外，对于时区的划分以及使用我可能解释不清，并且也不想占用此篇文章的篇幅。想了解的请点这里

你须要理解的是：

UTC 指的是Coordinated Universal Time－ 世界协调时间（又称世界标准时间、世界统一时间）。是经过平均太阳时(以格林威治时间GMT为准)、地轴运动修正后的新时标以及以「秒」为单位的国际原子时所综合精算而成的时间，计算过程相当严谨精密。
中国一般使用CST 时间。解释为“China Standard Time UT+8:00” ，即标准的UTC 时间加8。

对于时区的设置以及localtime 显示的信息：

    >>> time.gmtime()       # 直接使用，默认转化当前时间time.time()并返回 struct_time 结构的 UTC 时间
    time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=9, tm_hour=1, tm_min=56, tm_sec=28, tm_wday=2, tm_yday=190, tm_isdst=0)
    >>> time.localtime()    # 返回当前的本地时间
    time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=9, tm_hour=9, tm_min=56, tm_sec=32, tm_wday=2, tm_yday=190, tm_isdst=0)
    >>> os.environ[‘TZ‘] =  ‘Brazil/East‘    # 既然在世界杯期间，最好还是设置看看巴西时间
    >>> time.tzset()        # 设置时区
    >>> time.gmtime()       # 我们能够看到设置时区后对UTC 时间并无干扰
    time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=9, tm_hour=1, tm_min=57, tm_sec=42, tm_wday=2, tm_yday=190, tm_isdst=0)
    >>> time.localtime()    # 本地时间已经显示的不同了，由于当前输出的是巴西时间
    time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=8, tm_hour=22, tm_min=57, tm_sec=49, tm_wday=1, tm_yday=189, tm_isdst=0)
    >>> os.environ[‘TZ‘] =  ‘Asia/Shanghai‘     #又一次设置时区为上海（好像没有北京时间，安装Linux 时小伙伴应该都注意过这个问题。

）。回到北京时间
    >>> time.tzset()
    >>> time.gmtime()
    time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=9, tm_hour=1, tm_min=58, tm_sec=7, tm_wday=2, tm_yday=190, tm_isdst=0)
    >>> time.localtime()
    time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=9, tm_hour=9, tm_min=58, tm_sec=10, tm_wday=2, tm_yday=190, tm_isdst=0)
    >>> time.tzname         # 中国的时区名为 CST。理解为“China Standard Time UT+8:00”
    (‘CST‘, ‘CST‘)

5. strptime 和 strftime

这两个函数用来解析和格式化输出时间。用作字符串格式的时间与 struct_time 结构的时间之间的转化。

对于上面的localtime ，我们能够看到输出结果是一个 struct_time 结构体并以元组格式打印。我们能够使用" time.localtime().tm_year " 这样单独取当中一项。

所以我们打印日期时能够这样：

>>> print "%s-%s-%s" % (time.localtime().tm_year, time.localtime().tm_mon, time.localtime().tm_mday)
2014-7-8

而ctime 输出的结果是字符串形式， 对于这样的的我们能够使用这两个函数来解析/格式化:

strftime 用于将元组转化为字符串, 它将指定的struct_time(默觉得当前时间)，依据指定的格式化字符串输出。
    >>> time.localtime()    # 我们能够知道，localtime 打印的结果是元组形式的时间结构体

    time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=8, tm_hour=16, tm_min=13, tm_sec=9, tm_wday=1, tm_yday=189, tm_isdst=0)

    >>> time.strftime(‘%Y-%m-%d %H:%M:%S‘, time.localtime())    # 使用格式化打印，我们能够看到比上面使用元组项要方便非常多

    ‘2014-07-08 16:13:10‘

strptime 用于将字符串格式的格式化为元组：
    >>> time.ctime()
    ‘Tue Jul  8 16:16:32 2014‘
    >>> time.strptime(time.ctime())
    time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=8, tm_hour=16, tm_min=16, tm_sec=45, tm_wday=1, tm_yday=189, tm_isdst=-1)
    >>> time.strftime( ‘%Y-%m-%d %H:%M:%S‘, time.strptime(time.ctime()))        # 格式化之后我们再使用strftime 格式化打印成我们想要的格式就非常方便了。！！
    ‘2014-07-08 16:17:29‘


time.strftime 的使用格式为：
        strftime(format[, tuple])
里面有非常多參数。可以让你可以更任意的输出自己想要的东西：
        %y 两位数的年份表示（00-99）
        %Y 四位数的年份表示（000-9999）
        %m 月份（01-12）
        %d 月内中的一天（0-31）
        %H 24小时制小时数（0-23）
        %I 12小时制小时数（01-12）
        %M 分钟数（00=59）
        %S 秒（00-59）
        
        %a 本地简化星期名称
        %A 本地完整星期名称
        %b 本地简化的月份名称
        %B 本地完整的月份名称
        %c 本地对应的日期表示和时间表示
        %j 年内的一天（001-366）
        %p 本地A.M.或P.M.的等价符
        %U 一年中的星期数（00-53）星期天为星期的開始
        %w 星期（0-6），星期天为星期的開始
        %W 一年中的星期数（00-53）星期一为星期的開始
        %x 本地对应的日期表示
        %X 本地对应的时间表示
        %Z 当前时区的名称
        %% %号本身

6. sleep

休眠函数， 不论什么语言中基本上都会有休眠函数，而python 中相应的就是 time.sleep(n)。

携带的參数指定挂起运行程序的秒数。

为了更精确休眠的时间參数能够是一个浮点数。实际的挂起时间可能小于请求的数，由于捕获其它信号会终止休眠并运行信号相应的捕获程序。挂起时间也有可能比要求的更长。由于可能会调度系统中的其它活动。

7. mktime

这是 localtime 的逆函数。它的參数是 struct_time 结构或者完整的9 元素的元组（假设使用元组，须要dst 标识。假设不知能够使用-1）。为了兼容time(),它会返回一个浮点数。假设參数不能被表示为一个有效的时间。会引发OverflowError 或者 ValueError错误。
    >>> t = time.time()
    >>> t
    1404867269.117389
    >>> time.localtime(t)   # 上面已说过，使用time.localtime 能够将time() 生成的浮点数转化为 struct_time 结构
    time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=9, tm_hour=8, tm_min=54, tm_sec=29, tm_wday=2, tm_yday=190, tm_isdst=0)
    >>> time.mktime(time.localtime(t))
    1404867269.0            # 我们能够看到time.mktime 将 struct_time 结构再次还原为浮点数，当中由于 struct_time 结构中最小值为 tm_sec。也就是说最小时间精度为秒。所以使用 mktime 得到的浮点数中。秒下面的数（毫秒。微秒）被抹去。

    >>> time.mktime( (2014, 7, 9, 8, 54, 29, 2, 190, -1) )    # 使用上面结构体中的数（dst使用-1表示未知）组成的9元素的元组，mktime 可以还原出相同的值
    1404867269.0

8. struct_time 结构

最后介绍一下 time.struct_time 类：
    time 的gmtime(), localtime(), 以及 strptime()方法获取的时间值类型是一个struct_time 类。它是一个命名的元组对象：元素能够通过index获取，或者是通过属性名称：

    >>> time.localtime()
    time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=7, tm_mday=8, tm_hour=22, tm_min=9, tm_sec=1, tm_wday=1, tm_yday=189, tm_isdst=0)
    >>> time.localtime()[1]
    7
    >>> time.localtime().tm_mon
    7

    眼下这个结构中有下面元素：

time.struct_time 结构

0	tm_year	(for example, 1993)（下注）
1	tm_mon	range [1, 12]（下注）
2	tm_mday	range [1, 31]
3	tm_hour	range [0, 23]
4	tm_min	range [0, 59]
5	tm_sec	range [0, 61]（下注）
6	tm_wday	range [0, 6], Monday is 0
7	tm_yday	range [1, 366]
8	tm_isdst	0, 1 or -1; see below

  

假设在函数中使用该元组时使用了错误的长度或者使用错误的类型。会引发TypeError 错误。

注：

上面表中，tm_sec 中的取值范围为 0～61。 这并非写错了！是考虑了闰秒和双闰秒的因素（很少见）。(关于闰秒，英文leap seconds，这是来自百度百科的解释： 闰秒是指为保持协调世界时接近于世界时时刻，由国际计量局统一规定在年底或年中对协调世界时添加或降低1秒>的调整。因为地球自转的不均匀性和长期变慢性。会使世界时（民用时）和原子时之间相差超过到±0.9秒时。就把世界时向前拨1秒（负闰秒，最后一分钟为59秒）或向后拨1秒（正闰秒，最后一分钟为61秒）)

与C 结构不同。月相应的值范围是1～12，而不是0～11。

年的值须要注意下面问题：Python 依赖于平台的C 库。C 库通常是没有2000年的问题的，由于全部的日期和时间都内在的代表自时代以来的秒。函数接收上面一个struct_time 结构，当中须要4位来表示年。

为了向后兼容。假设模块变量accept2dyear 是一个非零整数，支持使用2位来表示年；而这个变量会被初始化为1，除非环境变量PYTHONY2K 被设置为一个非空的字符串。之后PYTHONY2K 被设置时变量 accept2dyear 才会被初始化为0。

因此，你能够将PYTHONY2K 设置为一个非空字符串从而使得python 对于不论什么年的输入都使用4位来表示。

否则。假设使用的是2位表示年，将会依据POSIX 或者X/Open 标准来转换：69～99 被映射为1969～1999，而0～68 被映射为2000～2068。(此问题在Python的 time模块介绍中标记为“Year 2000 (Y2K) issues” )

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注：本文仅仅介绍了 time 模块，其它的时间模块还有 datetime 和calendar 迫于篇幅限制（排版过于繁琐），以及电脑配置限制（AMD速龙+2G内存。即使跑的Linux太长的文章上下翻动感觉页非常卡）将于本系列以下两篇介绍。

很多其它关于 time 模块的相关内容请參考Python 官方文档

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注： 转载注明出处： http://blog.csdn.net/longerzone