Python编程——基础知识（时间 Time）

前言

一、时间戳与时间元组

1. 时间戳（Timestamp）

2. 时间元组（struct_time）

二、time 模块及操作

1. 常用函数速览

2. 格式化与解析：strftime 与 strptime

三、calendar 模块：日历与日期计算

四、datetime 模块

五、高级工具

1. pytz：强大的时区处理

2. dateutil：智能解析与重复规则

六、建议

小结

前言

在 Python 编程中，处理日期和时间是常见且重要的任务——无论是记录日志、计算时间差、格式化输出，还是处理时区问题。Python 提供了多个模块来应对这些需求，主要包括 time、calendar 和更现代的 datetime 模块。本文将系统性地介绍这些工具的使用方法、核心概念及最佳实践，助你轻松驾驭时间处理。

一、时间戳与时间元组

1. 时间戳（Timestamp）

• 自 1970年1月1日 00:00:00 UTC（Unix 纪元） 起经过的秒数。
• 类型为浮点数，适合进行时间运算。
• 获取当前时间戳：

import time
ticks = time.time()
print("当前时间戳:", ticks) # 如：1738598245.123456

注意：传统 Unix 时间戳受限于 2038 年问题（32 位系统），但 Python 在 64 位系统上通常无此限制，因此大家当做了解历史就行了，但是时间戳还是很有用的。

2. 时间元组（struct_time）

time 模块使用一个包含 9 个元素的元组（或 struct_time 对象）表示本地或 UTC 时间：

获取当前本地时间元组：

local_time = time.localtime() # 使用当前时间戳
print(local_time)
# time.struct_time(tm_year=2026, tm_mon=2, tm_mday=3, …)

二、time 模块及操作

1. 常用函数速览

2. 格式化与解析：strftime 与 strptime

• strftime(format, t)：将时间元组格式化为字符串。
• strptime(string, format)：将字符串解析为时间元组。

常用格式符：

import time

# 格式化当前时间
now = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
print(now) # 2026-02-03 21:30:45

# 解析字符串为时间元组
date_str = "2026-02-03 21:30:45"
t = time.strptime(date_str, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
timestamp = time.mktime(t)
print(timestamp) # 转回时间戳

三、calendar 模块：日历与日期计算

calendar 模块用于生成日历、判断闰年、计算星期等。

常用功能：

import calendar

# 打印某月日历
print(calendar.month(2026, 2))

# 判断是否为闰年
print(calendar.isleap(2024)) # True

# 计算两个年份间的闰年数量
print(calendar.leapdays(2020, 2030)) # 3（2020, 2024, 2028）

# 获取某月第一天是星期几（0=周一）及天数
first_weekday, days_in_month = calendar.monthrange(2026, 2)
print(first_weekday, days_in_month) # 如：6 28（2026年2月1日是周日，共28天）

# 获取某天是星期几
print(calendar.weekday(2026, 2, 3)) # 1（周二）

注意：默认每周从星期一开始，可通过 calendar.setfirstweekday(calendar.SUNDAY) 这个函数实现个人所需修改。

四、datetime 模块

虽然 time 模块功能强大，但 datetime 模块提供了更面向对象、更直观的 API，是当前 Python 日期时间处理的首选。

核心类：

• datetime.date：仅日期（年、月、日）
• datetime.time：仅时间（时、分、秒、微秒）
• datetime.datetime：日期 + 时间
• datetime.timedelta：时间间隔（用于加减）
• datetime.timezone：时区支持（Python 3.2+）

from datetime import datetime, timedelta

# 获取当前日期时间
now = datetime.now()
print(now) # 2026-02-03 21:30:45.123456

# 创建指定日期
dt = datetime(2026, 2, 3, 21, 30, 45)

# 格式化输出
formatted = dt.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(formatted) # 2026-02-03 21:30:45

# 解析字符串
parsed = datetime.strptime("2026-02-03 21:30:45", "%Y-%m-%d %H:%M:%S")

# 时间运算
future = now + timedelta(days=7, hours=3)
print(future)

# 日期差
diff = future – now
print(diff.days) # 7

优势：

• 支持自然的时间运算（如 + timedelta）
• 更清晰的对象接口
• 内置时区支持（配合 zoneinfo 或 pytz）

五、高级工具

1. pytz：强大的时区处理

from datetime import datetime
import pytz

utc = pytz.UTC
eastern = pytz.timezone('US/Eastern')

dt = datetime(2026, 2, 3, 21, 30, tzinfo=utc)
eastern_time = dt.astimezone(eastern)

注意：Python 3.9+ 以及之后的都推荐使用标准库 zoneinfo 替代 pytz。

2. dateutil：智能解析与重复规则

from dateutil.parser import parse
from dateutil.relativedelta import relativedelta

# 智能解析各种日期字符串
dt = parse("Feb 3, 2026 at 9:30 PM")

# 相对时间（如“下个月”、“3年后”）
next_month = dt + relativedelta(months=1)

六、建议

小结

Python 提供了从底层 time 模块到高层 datetime 的完整时间处理体系。对于新项目，强烈推荐使用 datetime 模块，它不仅语法简洁，还支持现代开发所需的时区、运算和格式化功能。而 calendar 模块则在需要日历逻辑时大显身手。

“时间是程序中最容易出错的部分之一 —— 用对工具，事半功倍。”

掌握这些模块，你将能从容应对任何与日期时间相关的编程挑战！

希望大家都能够有所收获，大家的点赞和关注是对我最大的支持和帮助！