Python time模块核心用法与函数详解
本文详细介绍Python中time模块的核心功能，涵盖时间戳、格式化字符串与struct_time元组三种时间表示方式。详解time()、sleep()、strftime()、strptime()等常用函数的用法与参数，包括UTC时间处理、时区转换及格式符含义，帮助开发者高效进行时间数据处理。
Python time模块概述
前言
在日常开发中，时间处理是常见需求。Python提供了time、datetime和calendar等模块来处理时间，本文重点讲解time模块的具体应用。
在深入之前，需明确Python中表示时间的几种主要形式：
- 1. 时间戳（timestamp）：供机器读取，通常以秒为单位的浮点数。2. 格式化的时间字符串：供人类阅读，如“2023-10-01”。3. struct_time元组：结构化时间数据，便于程序进行计算和处理。
- UTC（Coordinated Universal Time，世界协调时），即格林威治标准时间，是中国使用的UTC+8时区的基础。DST（Daylight Saving Time）指夏令时，部分国家在夏季会启用。
- 时间戳表示自1970年1月1日00:00:00起经过的秒数。执行type(time.time())会返回float类型。获取时间戳的常用函数包括time()和clock()等。
- struct_time元组包含9个元素，用于结构化表示时间。生成struct_time的函数主要有gmtime()、localtime()和strptime()。
时间表示形式与基础概念
时间格式（时间戳）
time.time()函数用于获取Unix时间戳。
该函数返回一个float类型的数值，精确到小数点后多位。
import time
t1 = time.time()
print(t1, type(t1))
睡眠 time.sleep
time.sleep(2) # 睡眠2秒
格式化时间
import time
print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
2019-11-27 20:49:36
%y
print(time.strftime('%y-%m-%d %H:%M:%S'))
19-11-27 20:50:27
%c
print(time.strftime('%c'))
Wed Nov 27 20:51:20 2019
| 格式 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| %a | 本地（locale）简化星期名称 | |
| %A | 本地完整星期名称 | |
| %b | 本地简化月份名称 | |
| %B | 本地完整月份名称 | |
| %c | 本地相应的日期和时间表示 | |
| %d | 一个月中的第几天（01 - 31） | |
| %H | 一天中的第几个小时（24小时制，00 - 23） | |
| %I | 第几个小时（12小时制，01 - 12） | |
| %j | 一年中的第几天（001 - 366） | |
| %m | 月份（01 - 12） | |
| %M | 分钟数（00 - 59） | |
| %p | 本地am或者pm的相应符 | 一 |
| %S | 秒（01 - 61） | 二 |
| %U | 一年中的星期数。（00 - 53星期天是一个星期的开始。）第一个星期天之前的所有天数都放在第0周。 | 三 |
| %w | 一个星期中的第几天（0 - 6，0是星期天） | 三 |
| %W | 和%U基本相同，不同的是%W以星期一为一个星期的开始。 | |
| %x | 本地相应日期 | |
| %X | 本地相应时间 | |
| %y | 去掉世纪的年份（00 - 99） | |
| %Y | 完整的年份 | |
| %Z | 时区的名字（如果不存在为空字符） | |
| %% | ‘%'字符 |
- 注意：“%p”指令仅在配合“%I”（12小时制）使用时才有效，用于显示上午或下午。
- 文档指出秒数范围实际为0-61，而非59，这是为了处理闰秒的情况。
- 使用strptime()函数时，仅当年份中的周数（%U或%W）和天数被明确指定时，周数计算才会生效。
时间转换与格式化函数
结构化时间(struct_time)
#结构化时间
#localtime
struct_time = time.localtime()
print(struct_time)
#time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=10, tm_mday=8, tm_hour=15, tm_min=7, tm_sec=53, tm_wday=0, tm_yday=281, tm_isdst=0)
print(struct_time.tm_year) #2018
#gmtime
struct_time1 = time.gmtime()
print(struct_time1)
#time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=10, tm_mday=8, tm_hour=15, tm_min=7, tm_sec=53, tm_wday=0, tm_yday=281, tm_isdst=0)
print(struct_time1.tm_year) #2020
| 索引（Index） | 属性（Attribute） | 值（Values） |
|---|---|---|
| 0 | tm_year（年） | 比如2011 |
| 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 |
转换
它们之间的转化如图所示：
如需了解更多细节，请参考time模块的官方文档 http://docs.python.org/library/time.html。
结构化时间转时间戳mktime
t = time.time()
print(t) #1538982828.2859974
print(time.localtime(t))
#time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=10, tm_mday=8, tm_hour=15, tm_min=13, tm_sec=3, tm_wday=0, tm_yday=281, tm_isdst=0)
print(time.gmtime(t))
#time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=10, tm_mday=8, tm_hour=7, tm_min=13, tm_sec=3, tm_wday=0, tm_yday=281, tm_isdst=0)
print(time.mktime(time.localtime())) #1538982958.0
结构化时间转字符串strftime
print(time.strftime('%m/%d/%y %H:%M:%S',time.localtime(3000000000)))
#01/24/65 13:20:00
字符串转结构化时间strptime
t = time.time()
t = time.strptime('2000-12.31','%Y-%m.%d')
print(t)
#time.struct_time(tm_year=2000, tm_mon=12, tm_mday=31, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=6, tm_yday=366, tm_isdst=-1)
print(time.strftime('%m/%d/%y %H:%M:%S',time.localtime(3000000000))) #01/24/65 13:20:00
time模块常用函数详解
总结
asctime([tuple])
将时间元组（默认为本地时间）格式转换为字符串形式。该函数接受一个时间元组参数，若未提供，则默认使用localtime()的返回值。
clock()
返回当前程序的CPU执行时间。在Unix系统中，它始终返回总的运行时间；而在Windows系统中，从第二次调用开始，基准点是第一次调用此函数的时间戳，而非程序启动时间。该函数不接受参数。
ctime(seconds)
将时间戳转换为字符串。接受一个时间戳参数，默认为当前时间戳。其功能等价于asctime(localtime(seconds))。
print(time.asctime()) # Mon Oct 8 15:21:02 2018
print(time.asctime(time.localtime())) # Mon Oct 8 15:21:02 2018
print(time.asctime(time.localtime(2000000000))) # Wed May 18 11:33:20 2033
print(time.ctime()) # Mon Oct 8 15:21:02 2018
print(time.ctime(2000000000)) # Wed May 18 11:33:20 2033
gmtime([seconds])
将时间戳转换为UTC时间元组格式。接受一个浮点型时间戳参数，默认为当前时间戳。
localtime([seconds])
将时间戳转换为本地时间元组格式。接受一个浮点型时间戳参数，默认为当前时间戳。
mktime(tuple)
将本地时间元组转换为时间戳。接受一个时间元组作为必选参数。
sleep(seconds)
使程序暂停执行指定时间段。接受的参数可以是整型或浮点型。
time()
返回当前时间戳，以浮点数形式表示。该函数不接受参数。
tzset()
用于改变本地时区设置。
strptime(string, format)
将指定格式的时间字符串解析为时间元组，这是strftime()的逆向过程。接受字符串和时间格式两个必选参数。示例：
time.strptime('2015-08-05 22:08:06', '%Y-%m-%d %X')
time.struct_time(tm_year=2015, tm_mon=8, tm_mday=5, tm_hour=22, tm_min=8, tm_sec=6
strftime(format[, tuple])
将时间元组以指定的格式转换为字符串形式。接受字符串格式化串和时间元组两个参数，其中时间元组为可选，默认为localtime()。示例：
time.strftime("%Y-%m-%d %X", time.localtime())
'2011-05-05 16:37:06'
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