Python中时间访问和转换的方法详解

快速入门

In [1]: import time

# 获取当前时间
In [25]: time.strftime("%Y-%m-%d_%H-%M-%S", time.localtime()) 
Out[25]: '2018-06-17_20-05-36'
# 停顿0.5秒
In [26]: time.sleep(0.5)

简介

功能：时间访问和转换。

相关模块：

datetime 标准模块。
calendar 标准模块。

下面介绍一些术语和约定：

epoch是时间开始点。对于Unix ，时代是1970年1月1日0点。通过time.gmtime(0)可以查看时间的起点：

In [1]: import time

In [2]: time.gmtime(0)
Out[2]: time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)

In [3]:  time.gmtime(time.time() + 786041553) # 32位会报错
Out[3]: time.struct_time(tm_year=2043, tm_mon=5, tm_mday=8, tm_hour=6, tm_min=26, tm_sec=50, tm_wday=4, tm_yday=128, tm_isdst=0)

对于32位的linux系统，时间只能处理到2038年。现在新发布的主流已经全部是64位版本。

UTC是协调世界时（前身为格林威治标准时间或GMT）。

DST为夏令时，通常是根据当地法律在一年内的部分时间进行一小时的调整。 C库包含有当地规则的表。

实时函数的精度可能比建议的要低。例如在大多数Unix系统中，时钟“滴答”只有50或100次每秒。

不过time()和sleep()比Unix的更好：时间为浮点数，time()的返回确保最精确(尽量使用Unix的函数gettimeofday()) ，sleep()接受的时间为非零分数（尽量用select()实现） 。

gmtime(), localtime()和strptime()的返回是包含9个整数的序列，可以作为asctime(), mktime() and strftime()的输入，每个域都有自己的属性，实际上是一个结构体struct_time，参见上面的例子。

时间转换：gmtime()把浮点时间转为UTC的struct_time，反之calendar.timegm()；localtime()把浮点时间转为local的struct_time，反之mktime()。实际上calendar.timegm()和mktime()是等效的，不过前者返回整数，后者返回浮点数。

时间生成与转换

生成epoch的浮点数，注意不同的系统精度不同，linux一般是小数点后面7为，windows一般是小数点后3位。Time函数是没有参数的。可以直接对返回的浮点数进行计算。
gmtime([secs])把浮点时间转为UTC的struct_time，如果无输入参数为空会调用time()读取当前时间。
gmtime显示的是世界协调时间， localtime([secs])可以显示本地时间。
注意夏时制要设置dst。asctime([t])显示时间为可读性好的格式，它把gmtime(), localtime()和strptime()的返回的struct_time类型转换为可读性较好的格式。如果输入参数为空则调用localtime()的返回结果。它和c函数不同的地方是末尾不会添加换行。asctime不会使用Locale信息。

ctime([secs])在asctime上更进一步，转换浮点数为可读性较好的格式，相当于asctime(localtime(secs)), 这个功能很常用。ctime不会使用Locale信息。

In [1]: import time

In [2]: time.gmtime(0)
Out[2]: time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)

In [3]:  time.gmtime(time.time() + 786041553)
Out[3]: time.struct_time(tm_year=2043, tm_mon=5, tm_mday=8, tm_hour=6, tm_min=26, tm_sec=50, tm_wday=4, tm_yday=128, tm_isdst=0)

In [4]: time.time()
Out[4]: 1528637996.277831

In [5]: time.gmtime()
Out[5]: time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=6, tm_mday=10, tm_hour=13, tm_min=42, tm_sec=47, tm_wday=6, tm_yday=161, tm_isdst=0)

In [6]: time.localtime()
Out[6]: time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=6, tm_mday=10, tm_hour=21, tm_min=43, tm_sec=54, tm_wday=6, tm_yday=161, tm_isdst=0)

In [7]: time.asctime()
Out[7]: 'Sun Jun 10 22:10:14 2018'

In [8]: time.ctime()
Out[8]: 'Sun Jun 10 22:12:25 2018'

Sleep

sleep(secs)暂停执行指定秒数。参数可以是整数或浮点数。实际的中止时间可能小于请求时间，因为例行的信号捕捉可能终止sleep。此外中止时间可能长于请求时间，因为因为系统调度也是需要时间的。

In [36]: time.sleep(3)

处理器时间

clock()在Unix上，返回当前的处理器时间，为以秒表示的浮点数。精度决于同名的C函数，通常用于基准Python或定时的算法。我们书写一个不耗cpu和耗cpu的脚本对比：

import time

template = '{} - {:0.2f} - {:0.2f}'

print(template.format(
    time.ctime(), time.time(), time.clock())
)

for i in range(3, 0, -1):
    print('Sleeping', i)
    time.sleep(i)
    print(template.format(
        time.ctime(), time.time(), time.clock())
    )

执行结果：

$ python3 time_clock_sleep.py 
Mon Jun 18 01:27:52 2018 - 1529256472.83 - 0.05
Sleeping 3
Mon Jun 18 01:27:55 2018 - 1529256475.83 - 0.05
Sleeping 2
Mon Jun 18 01:27:57 2018 - 1529256477.83 - 0.05
Sleeping 1
Mon Jun 18 01:27:58 2018 - 1529256478.83 - 0.05

import hashlib
import time

# Data to use to calculate md5 checksums
data = open(__file__, 'rb').read()

for i in range(5):
    h = hashlib.sha1()
    print(time.ctime(), ': {:0.3f} {:0.3f}'.format(
        time.time(), time.clock()))
    for i in range(300000):
        h.update(data)
    cksum = h.digest()

执行结果：

$ python3 time_clock.py 
Mon Jun 18 01:31:35 2018 : 1529256695.695 0.048
Mon Jun 18 01:31:36 2018 : 1529256696.166 0.519
Mon Jun 18 01:31:36 2018 : 1529256696.635 0.987
Mon Jun 18 01:31:37 2018 : 1529256697.110 1.461
Mon Jun 18 01:31:37 2018 : 1529256697.587 1.936

struct_time类

struct_time是的命名元组，结构如下：

| 索引（Index） | 属性（Attribute） | 值（Values） |
| 0 | tm_year（年 | 比如2013 |
| 1 | tm_mon（月） | 1 - 12 |
| 2 | tm_mday（日） | 1 - 31 |
| 3 | tm_hour（时） | 0 - 23 |
| 4 | tm_min（分） | 0 - 59 |
| 5 | tm_sec（秒） | 0 - 61 |
| 6 | tm_wday（weekday | 0 - 6（0表示周日 |
| 7 | tm_yday（一年中的第几天） | 1 - 366 |
| 8 | tm_isdst（是否是夏令时） | 默认为-1 |

import timedef show_struct(s):
    print '  tm_year :', s.tm_year    print '  tm_mon  :', s.tm_mon    print '  tm_mday :', s.tm_mday    print '  tm_hour :', s.tm_hour    print '  tm_min  :', s.tm_min    print '  tm_sec  :', s.tm_sec    print '  tm_wday :', s.tm_wday    print '  tm_yday :', s.tm_yday    print '  tm_isdst:', s.tm_isdstprint 'gmtime:'show_struct(time.gmtime())print '\nlocaltime:'show_struct(time.localtime())print '\nmktime:', time.mktime(time.localtime())

执行结果：

$ python3 time_struct.py 
gmtime:
  tm_year : 2018
  tm_mon  : 6
  tm_mday : 17
  tm_hour : 17
  tm_min  : 32
  tm_sec  : 54
  tm_wday : 6
  tm_yday : 168
  tm_isdst: 0

localtime:
  tm_year : 2018
  tm_mon  : 6
  tm_mday : 18
  tm_hour : 1
  tm_min  : 32
  tm_sec  : 54
  tm_wday : 0
  tm_yday : 169
  tm_isdst: 0

mktime: 1529256774.0

参考资料

参考资料

• python好书下载 https://github.com/china-testing/python_cn_resouce/blob/main/python_good_books.md

• https://docs.python.org/3/library/time.html

• https://pymotw.com/3/time/index.html

• http://effbot.org/librarybook/time.htm

• 代码地址

时区

重置库函数的时间转换规则。实际上是修改环境变量TZ，python 2.3以后类linux支持该功能，这个功能相对不是那么常用。TZ环境变量的格式如下：

std offset [dst [offset [,start[/time], end[/time]]]]

STD和DST为时区缩写。hh[:mm[:ss]]，表示加上这个时间可以得到UTC时间。偏移量的形式为： HH [ ： MM [ ： SS] ]，夏时制增加1小时。

starttime, endtime表示使用夏时制的区间。time和偏移类似，默认时间是02:00:00。比如：

In [1]: import os

In [2]: import time

In [3]: os.environ['TZ'] = 'EST+05EDT,M4.1.0,M10.5.0'

In [4]: time.tzset()

In [5]: time.strftime('%X %x %Z')
Out[5]: '13:38:26 06/17/18 EDT'

In [6]: os.environ['TZ'] = 'AEST-10AEDT-11,M10.5.0,M3.5.0'

In [7]: time.tzset()

In [8]: time.strftime('%X %x %Z')
Out[8]: '03:38:46 06/18/18 AEST'

在许多Unix系统（包括* BSD，Linux和Solaris，和Darwin），使用系统时区数据库更方便。

In [9]: os.environ['TZ'] = 'US/Eastern'

In [10]:  time.tzset()

In [11]: time.tzname
Out[11]: ('EST', 'EDT')

In [12]:  os.environ['TZ'] = 'Egypt'

In [13]:  time.tzset()

In [14]: ('EET', 'EEST')
Out[14]: ('EET', 'EEST')

另一实例：

import time
import os
def show_zone_info():
    print '  TZ    :', os.environ.get('TZ', '(not set)')
    print '  tzname:', time.tzname    print '  Zone  : %d (%d)' % (time.timezone,
                                 (time.timezone / 3600))
    print '  DST   :', time.daylight    print '  Time  :', time.ctime()
    printprint 'Default :'show_zone_info()ZONES = [ 'GMT',
          'Europe/Amsterdam',
          ]for zone in ZONES:
    os.environ['TZ'] = zone
    time.tzset()
    print zone, ':'
    show_zone_info()

执行结果：

$ python3 time_timezone.py 
Default :
  TZ    : (not set)
  tzname: ('CST', 'CST')
  Zone  : -28800 (-8.0)
  DST   : 0
  Time  : Mon Jun 18 01:40:39 2018

GMT :
  TZ    : GMT
  tzname: ('GMT', 'GMT')
  Zone  : 0 (0.0)
  DST   : 0
  Time  : Sun Jun 17 17:40:39 2018

Europe/Amsterdam :
  TZ    : Europe/Amsterdam
  tzname: ('CET', 'CEST')
  Zone  : -3600 (-1.0)
  DST   : 1
  Time  : Sun Jun 17 19:40:39 2018

格式化

time.strftime(format[, t])：把一个代表时间的元组或者struct_tim转为格式化的时间字符串。如果t未指定，将调用time.localtime()的返回作为输入。如果输入中任何一个元素越界将报ValueError异常。格式化参数如下:

备注：

• “%p”只有与“%I”配合使用才有效果。

• 秒是0 - 61，而不是59，以处理闰秒和双闰秒。

• 当使用strptime()函数时，只有当在这年中的周数和天数被确定的时候%U和%W才会被计算。

比如：

In [15]: time.strftime("%a, %d %b %Y %H:%M:%S +0000", time.gmtime())
Out[15]: 'Sun, 17 Jun 2018 17:44:12 +0000'

下面方式在给文件名等添加时间戳比较有用：

In [17]: time.strftime("%Y-%m-%d_%H:%M:%S", time.gmtime())
Out[17]: '2018-06-17_17:46:18'

显示格式可能因系统而又不同的差异。

time.strptime(string[, format])：把一个格式化时间字符串转化为struct_time。实际上它和strftime()是逆操作，参数参见strftime。Format默认为"%a %b %d %H:%M:%S %Y"，和ctime的返回格式一致，没有提供的值会采用默认值(1900, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, -1)。

In [19]: time.strptime("30 Nov 18", "%d %b %y")
    ...: 
Out[19]: time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=11, tm_mday=30, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=334, tm_isdst=-1)

其他

altzone属性查看当前夏时制时间的偏移。daylight属性查看是否使用了夏时制。timezone查看当前时区的偏移。Tzname返回本地时区和夏时制对应的时区。

In [3]: time.altzone
Out[3]: -28800
In [4]: time.daylight
Out[4]: 0
In [5]: time.timezone
Out[5]: -28800
In [6]: time.tzname
Out[6]: ('CST', 'CST')