常用的標準庫

time時間模塊

import time

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time -- 獲取本地時間戳

時間戳又被稱之為是Unix時間戳，原本是在Unix系統(tǒng)中的計時工具。

它的含義是從1970年1月1日（UTC/GMT的午夜）開始所經(jīng)過的秒數(shù)，不考慮閏秒。UNIX時間戳的 0 按照ISO 8601規(guī)范為 ：1970-01-01T00:00:00Z。

比如：

• 時間戳 60 表示 1970-01-01T00:01:00Z
• 時間戳 120 表示 1970-01-01T00:02:00Z
• 時間戳 3600 表示 1970-01-01T01:00:00Z

小知識：最開始的時候，時間戳的開始年份是1971年，那個時候Unix系統(tǒng)和C語言剛剛誕生，所以時間戳0也就是Unix系統(tǒng)和C語言的生日。那時候的時間位數(shù)只有32位，而且每秒中有60個數(shù)字，發(fā)現(xiàn)只要兩年多的時間時間戳就能完成一個輪回，十分的不方便！所以后來的一系列改革，將時間戳的數(shù)值改為每秒1個數(shù)字，還有一些新的系統(tǒng)可以將時間戳的位數(shù)增大，可以讓時間戳的輪回擴展到一百多年，再后來為了方便人們記憶，將時間戳的起始年份定位1970年整。

import time

stamp_time = time.time()
print(stamp_time)  # .

localtime -- 獲取本地時間元組（UTC）

參數(shù)為時間戳，默認為本地時間戳，獲取時間元組。

時間元組是python中的一個特殊的數(shù)據(jù)類型type: time.struct_time，但是它和tuple的特性是相同的。

import time

# 時間元組中的值分別表示：
	# tm_year: 年
	# tm_mon: 月
	# tm_mday: 日
	# tm_hour: 時
	# tm_min: 分
	# tm_sec: 秒
	# tm_wday: 周幾（0表示星期一）
	# tm_yday: 一年中的第幾天（從1開始）
	# tm_isdst: 夏令標識（1夏令時、0非夏令時、-1未知）

# 默認當前時間
time_tuple = time.localtime()
print(time_tuple)
# time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=11, tm_mday=1, tm_hour=20, tm_min=7, tm_sec=50, tm_wday=0, tm_yday=305, tm_isdst=0)

# 指定時間戳
time_tuple = time.localtime(3600)
print(time_tuple)
# time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=9, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)

有大問題啦?。?！

時間戳的起始時間是1970-1-1 0:0:0， 這個時候的時間戳是0，那么時間戳3600就是整整一個小時之后，那么時間就應該是1970-1-1 0:1:0 才對的呀！怎么上面的3600確實9點鐘了呢？怎么起始時間變成了8點了呢？

然后你發(fā)現(xiàn)你在中國，時間是北京時間，北京在東八區(qū)時區(qū)，嘶，怎么正好也是個八？

是這樣的，按照道理來說的話全世界任何一個地方的時間戳所代表的時間都應該是一樣的，而且時間戳的起始時間確實是 1970-1-1 0:0:0 ，但是這個時間是位于英國的一個叫做格林威治的小鎮(zhèn)的，格林威治有一個天文臺叫做皇家格林尼治天文臺，后來國際上將這個地方的經(jīng)線作為本初子午線，作為時間計算時間和地理精度的起點。那么，有時區(qū)的存在打破了這個可能，我們在中國，所有的設(shè)備都是按照中國的時區(qū)編碼的，中國位于東八區(qū)，在時間上比英國快八個小時，所以我們中國的本地時間戳就是 1970-1-1 8:00:00。

gmtime -- 獲取時間元組（GMT）

在不知道這個函數(shù)的時候，我就很好奇為什么localtime的初始時間比格林威治時間要快8小時，現(xiàn)在就明白了：

函數(shù)	描述
gmtime	獲取時間元組（GMT格林威治時間）
localtime	獲取時間元組（UTC協(xié)調(diào)世界時）

mktime -- 時間元組獲取時間戳

注意：

1. 參數(shù)必須是時間元組time.struct_time 或者元組 tuple 類型；
2. 元組中的元素一個也不能少，必須九個元素都存在；
3. 得到的時間戳只收到前六個值的影響，即：年月日時分秒；
4. 時間元組中的時間表示，最小時間不能低于當?shù)氐淖钚r間戳；
5. 時間元組中的時間表示，單位可以超出原本的范圍，比如秒滿60進1，我們將秒寫成100，系統(tǒng)也不會報錯，但是時間上會自動的將多出的時間進位。但是數(shù)字也不能過大，因為數(shù)據(jù)類型的大小是有極限的。
6. mktime返回的數(shù)值是浮點型的，但是精度只能到1；

import time

# 在中國的最小時間單位
tst = (1970, 1, 1, 8, 0, 0, 0, 0, 0)
time_stamp = time.mktime(tst)
print(time_stamp)  # 0.0

ctime -- 獲取時間字符串

參數(shù)默認為本地時間戳，獲取的數(shù)據(jù)類型是 str，這個時間字符串不像時間元組是一個單獨的數(shù)據(jù)類型。

import time

# 時間字符串中的含義是：
	# Mon Nov  1 21:34:39 2021
    # 星期 月   日 時 分 秒  年

# 默認為本地時間戳
time_char = time.ctime()
print(time_char)  # Mon Nov  1 21:34:39 2021

# 指定時間戳
time_char = time.ctime(0)
print(time_char)  # Thu Jan  1 08:00:00 1970

asctime -- 時間元組獲取時間字符串

注意，asctime有弊端，看下例：

import time

tst = (1970, 1, 1, 8, 24, 61, 1, 0, 0)
time_char = time.asctime(tst)
print(time_char)  # Tue Jan  1 08:24:61 1970

tst = (1970, 1, 1, 8, 24, 61, 2, 0, 0)
time_char = time.asctime(tst)
print(time_char)  # Tue Jan  1 08:24:61 1970

看上面的例子，時間元組變成時間字符串的時候，會將星期的數(shù)據(jù)也讀取到，但是卻不會分辨數(shù)據(jù)是否正確，所以asctime并不常用。

如果要將一個不確定正確性的時間元組變成時間字符串的話，先通過 mktime 獲取時間戳（mktime可以分辨出正確的時間信息），然后在將時間戳通過 ctime 變成時間字符串。

strftime -- 格式化時間

格式化時間，按照指定的格式（一段格式化字符串，就像字符串的格式化一樣）將時間元組變成時間字符串。

我們先來學習一下時間占位符的含義是什么：

注意！??！這些占位符的大小寫的含義是不同的：

占位符	含義
%Y	以十進制數(shù)字表示以世紀為單位的年份（四位數(shù)）
%y	以十進制數(shù)字表示年份（兩位數(shù)）
%m	以十進制數(shù)字表示月份
%D	以月/日/年(兩位數(shù))的格式表示年月日
%d	以十進制數(shù)字表示日期
%H	以十進制數(shù)字表示二十四小時制的時
%M	以十進制數(shù)字表示分鐘
%S	以十進制數(shù)字表示秒
%z	與UTC的時區(qū)偏移
%a	區(qū)域設(shè)置的縮寫工作日名稱
%A	區(qū)域設(shè)置的完整工作日名稱
%b	區(qū)域設(shè)置的縮寫月份名稱
%B	區(qū)域設(shè)置的完整月份名稱
%c	語言環(huán)境的適當日期和時間表示
%I	以十進制數(shù)表示十二小時制的時（大寫 ‘愛’）
%p	語言環(huán)境的等效值：AM 或者 PM

現(xiàn)在根據(jù)使用時間占位符用字符串格式化將時間元組變成字符串。

import time

# 注意，如果格式化字符串中出現(xiàn)中文字符，只能在linux系統(tǒng)下運行，windows下不能解析，直接報錯。

tst = (1970, 1, 1, 8, 0, 0, 0, 0, 0)
time_tuple = time.strftime('%Y-%m-%d-%H-%m-%S',tst)
print(time_tuple)  # 1970-01-01-08-01-00

# 有中文在windows下報錯
tst = (1970, 1, 1, 8, 0, 0, 0, 0, 0)
time_tuple = time.strftime('%Y-%m哈哈-%d-%H-%m-%S',tst)
print(time_tuple)  # 1970-01-01-08-01-00

strptime -- 格式化時間

格式化時間，通過格式化字符串將一個字符串中的時間變成時間元組。

import time

# 格式化字符串要和原字符串一模一樣，只是將需要提出的部分使用占位符替換
char = '2000年10月30日一個偉大的中國少年在三晉大地誕生了'
format_char = '%Y年%m月%d日一個偉大的中國少年在三晉大地誕生了'

tst = time.strptime(char, format_char)
print(tst)

sleep -- 時間睡眠

等待指定秒數(shù)的時間：

import time

print('開始睡覺')
time.sleep(2)
print('睡了兩秒鐘，神清氣爽')

perf_counter -- 時間計時

用于計算程序運行的時間

import time

# perf_counter 用于計算程序運行的時間

# 記錄開始時間
start_time = time.perf_counter()

# 程序運行
for i in range():
    pass

# 記錄時間
end_time = time.perf_counter()

# windows系統(tǒng)直接拿到第二次的值就可以了，不用減去第一次的值也行
print(end_time, '秒')  # 0.0003918 秒
print(end_time - start_time, '秒')  # 0.0003916 秒

如果使用多次perf_counter()函數(shù)，直接輸出其的值是距第一次使用的時間長度：

import time

time1 = time.perf_counter()
time.sleep(1)
time2 = time.perf_counter()
print(time2)

time.sleep(2)
time3 = time.perf_counter()
print(time3)

time.sleep(3)
time4 = time.perf_counter()
print(time4)

"""
結(jié)果：
1.0002558
3.00
6.0
"""

注意：windows系統(tǒng)下使用perf_counter()函數(shù)可以直接輸出耗時長度，每次的耗時默認都是距離第一次使用perf_counter()函數(shù)的時間長度；如果在linux系統(tǒng)下使用perf_counter()函數(shù)則必須要使用第二次的結(jié)果減去之前的結(jié)果，因為在linux系統(tǒng)中perf_counter()函數(shù)的值和time()函數(shù)的值都是一樣的，那就是返回一個時間戳。

使用time.time()計算時間

import time

# perf_counter 用于計算程序運行的時間

# 記錄開始時間
start_time = time.time()

# 程序運行
for i in range():
    pass

# 記錄時間
end_time = time.time()

print(end_time - start_time, '秒')  # 0.00 秒

耗時短的計時推薦使用pref_counter，耗時長的推薦使用time。

模擬進度條

# 1、定義進度條樣式
print('[%-50s]' % ('###########'))
print('[%-50s]' % ('###################'))
print('[%-50s]' % ('###########################'))
print('[%-50s]' % ('####################################'))
print('[%-50s]' % ('########################################'))

# 2、讓進度條動起來
import time

progress_char = ''
for i in range(50):
    progress_char += '#'
    time.sleep(0.05)  # 延時看起來不是很快
    # end使不能換行，\r使進度條不斷刷新，保持在同一行顯示；
    print('\r[%-50s]' % (progress_char), end='')
print('\n')

# 3、根據(jù)文件的大小調(diào)整進度條的進度
import time

def progress(percent):
    """控制進度條的顯示
    參數(shù)是下載的百分比，用來控制進度條的進展
    """
    # 如果百分比超過了1，說明數(shù)據(jù)已經(jīng)接受完畢
    if percent > 1:
        percent = 1

    # 打印對應的進度條效果
    char = '#' * int(percent * 50)
    print('\r[%-50s]%d%%' % (char, int(percent * 100)), end='')


# 已下的大小
rec_size = 0

# 下載文件的大小
total_size = 

# 模擬下載過程
while rec_size < total_size:
    rec_size +=   # 下載速度
    time.sleep(0.05)  # 模擬網(wǎng)絡(luò)延遲
    percent = rec_size / total_size  # 計算下載的進度（百分比）
    # 調(diào)用進度條
    progress(percent)

程序計時

在學習了perf_counter計時后，我們知道有很多種方法可以用于計時：

1. time函數(shù)：返回當前時間戳，使用time函數(shù)計時是獲取兩個節(jié)點各自的時間戳，然后計算其之間的差值，即為耗時時長。
   • 優(yōu)點：計算的是真實世界中的時間長度，而且計時本身不消耗計算機資源，計算長時間的程序優(yōu)勢較大；
   • 缺點：time函數(shù)的時間獲取來源于計算機本身的時間，如果在計時途中計算機的時間發(fā)生變化，比如人為的調(diào)快一小時，那么計時就會比正確的時間慢一個小時的時間。
2. perf_counter函數(shù)：是time模塊中專門用于性能計時的函數(shù)，具有高分辨率的時鐘，已測量短持續(xù)的時間。
   • 優(yōu)點：是專門用于性能計時的函數(shù)，精確度高，適合計算耗時短的程序；
   • 缺點：專門用于計時的函數(shù)，計時本身就會消耗計算機資源，所以計時過長難免會有一定的影響；
3. process_time函數(shù)：用于評測處理時間，計算內(nèi)核和用戶空間CPU時間之和，這個時間不包含程序阻塞的時間，比如time.sleep()、input()等。
   • 優(yōu)點：專門用于計算程序本身內(nèi)在的時間消耗，排除外來因素、提升系統(tǒng)本身效率、優(yōu)化程序使用；

import time


def loop():
    time.sleep(1)
    input('請輸入：')  # 這個位置人為數(shù)三秒回車執(zhí)行
    num = 10 ** 8
    for _ in range(num):
        pass
    time.sleep(1)


# time.time
start_time = time.time()
loop()
end_time = time.time()
print(start_time)  # .
print(end_time)  # .
print(end_time - start_time)  # 7.

# time.perf_counter
start_time = time.perf_counter()
loop()
end_time = time.perf_counter()
print(start_time)  # 3e-07
print(end_time)  # 7.
print(end_time - start_time)  # 7.

# time.process_time
start_time = time.process_time()
loop()
end_time = time.process_time()
print(start_time)  # 3.
print(end_time)  # 4.8125
print(end_time - start_time)  # 1.

除此之外，python3.7之后，新增了精確到納秒的函數(shù):

1. time.time_ns()
2. time.perf_counter_ns()
3. time.process_time_ns()

還有標準庫timeit用于程序的性能計時。

時間轉(zhuǎn)換示意圖

在上述的幾種類型中存在時間轉(zhuǎn)換的問題，詳情和之間的關(guān)系可以參考下圖：

datetime時間模塊

import datatime

datatime模塊重新封裝了time模塊，提供更多的接口。

date類

date類專門用于描述日期，實例化對象時必須填入?yún)?shù)，分別表示：年、月、日，返回datetime.date對象。

datetime.date(year, month, day)

from datetime import date

date_o = date(2022, 3, 1)

print(date_o)
print(type(date_o))

"""
結(jié)果：
2022-03-01

"""

常用屬性

屬性	作用
year	date對象表示的具體年份（實例化對象調(diào)用達到效果）；
month	date對象表示的具體月份（實例化對象調(diào)用達到效果）；
day	date對象表示的具體日（實例化對象調(diào)用達到效果）；
max	date類能夠表示的最大日期；
min	date類能夠表示的最小日期；
resolution	date類能夠表示的最小單位；

常用方法

注意，以下方法如果可以返回新的對象，使用對象調(diào)用時，返回新的對象，原對象不變；如果根據(jù)對象值返回對應的值，則使用類調(diào)用達不到目標效果；

方法	作用
today()	返回本地日期對象；
fromtimestamp(time_stamp)	給定時間戳返回日期對象；
replace(y, m, d)	給定年月日返回日期對象；
timetuple()	返回本地當前時間元組time.struct_time對象;
weekday()	返回星期序號，星期一返回0；
isoweekday()	返回星期序號，星期一返回1；
isocalendar()	返回元組，表示日期的年份、第幾周、第幾周之后的第幾天；
isoformat()	返回時間字符串；
strftime()	格式化日期，參考time.strftime()；

time類

time類是datetime模塊中專門用于描述時間的類，四個參數(shù)：hour、minute、second、microsecond默認都為0。

datetime.time(hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0)

from datetime import time

time_0 = time()

print(time_0)
print(type(time_0))

"""
結(jié)果：
00:00:00

"""

time的屬性和date類的屬性方法基本相同，可以參考使用；

datetime類

相同于date和time兩個類的結(jié)合，使用基本相同；

timedelta類

timedelta類用于時間運算，類的參數(shù)有datetime模塊支持的所有時間單位，使用其它的時間和日期對象可以和timedelta對象進行時間加減運算，注意在實例化時使用關(guān)鍵字傳參；

from datetime import datetime
from datetime import timedelta

# 日期對象
datetime_o = datetime(2000, 10, 30, 14, 40, 6)
print(datetime_o)

# ## 假設(shè)我們要計算這個時間5天4小時23分6秒之后的時間

# 實例化 5天4小時23分6秒 的timedelta對象
timedelta_o = timedelta(days=5, hours=4, minutes=23, seconds=6)

# 將時間對象和timedelta對象相加
datetime_o += timedelta_o
print(datetime_o)

"""
結(jié)果：
2000-10-30 14:40:06
2000-11-04 19:03:12
"""

當前名稱：python常用標準庫（時間模塊time和datetime）
當前網(wǎng)址：http://weahome.cn/article/dsogjje.html