Python time模块全解析：从时间戳到时区与格式化输出

一颗松果

发布时间：2026-10-12| 3人浏览过

原创

本文深入解析Python内置time模块，涵盖时间戳定义、五大时钟函数特性对比及测试方法，详解GMT、UTC等时区概念，并系统讲解struct_time数据结构、时间格式化strftime与解析strptime函数的使用，帮助开发者高效处理时间相关操作。

无参数函数

首先明确时间戳的定义：它表示自1970年1月1日00:00:00（UTC）以来所经历的秒数。基于这一概念，可以更容易理解后续涉及的各类时间函数。以下代码默认

from time import *

	implementation	monotonic	adjustable	resolution
'time'	GetSystemTimeAsFileTime()	False	True	0.015625
'thread_time'	GetThreadTimes()	True	False	1e-07
'process_time'	GetProcessTimes()	True	False	1e-07
'monotonic'	GetTickCount64()	True	False	0.015625
'perf_counter'	QueryPerformanceCounter()	True	False	1e-07

在上述五组时钟函数中，仅time.time()返回的值具备绝对时间意义，其余函数返回的值均仅具有相对意义。

利用get_clock_info函数可查询各时钟的具体特性，其输入参数与输出结果分别如下所示。

	implementation	monotonic	adjustable	resolution
'time'	GetSystemTimeAsFileTime()	False	True	0.015625
'thread_time'	GetThreadTimes()	True	False	1e-07
'process_time'	GetProcessTimes()	True	False	1e-07
'monotonic'	GetTickCount64()	True	False	0.015625
'perf_counter'	QueryPerformanceCounter()	True	False	1e-07

其中，

若时钟支持自动调整或由系统管理员手动修改，则adjustable字段为True，否则为False。
implementation字段表示获取时钟值所依赖的基础C函数名称。
若时钟数值不可倒退，则monotonic字段为True，否则为False。
resolution字段表示时钟的时间分辨率，单位为秒。

接下来通过实际测试验证上述时钟的特性表现。

>>> def test(n):
...   aTime = time.time()
...   aTh = time.thread_time()
...   aPr = time.process_time()
...   aMo = time.monotonic()
...   aPe = time.perf_counter()
...   for i in range(int(n)): j = i**2
...   bTime = time.time()
...   bTh = time.thread_time()
...   bPr = time.process_time()
...   bMo = time.monotonic()
...   bPe = time.perf_counter()
...   aStr = f'aTime={aTime},aTh={aTh},aPr={aPr},aMo={aMo},aPe={aPe}\n'
...   bStr = f'bTime={bTime},bTh={bTh},bPr={bPr},bMo={bMo},bPe={bPe}'
...   print(aStr+bStr)
...
>>> test(1e6)
aTime=1634625786.136904,aTh=0.03125,aPr=0.03125,aMo=199082.078,aPe=199085.4751224
bTime=1634625786.340363,bTh=0.234375,bPr=0.234375,bMo=199082.281,bPe=199085.6787309
>>> test(1e6)
aTime=1634625789.7817287,aTh=0.234375,aPr=0.234375,aMo=199085.734,aPe=199089.1195357
bTime=1634625789.981198,bTh=0.421875,bPr=0.421875,bMo=199085.921,bPe=199089.3195721
>>> test(1e6)
aTime=1634625796.3934195,aTh=0.421875,aPr=0.421875,aMo=199092.343,aPe=199095.731209
bTime=1634625796.5789576,bTh=0.609375,bPr=0.609375,bMo=199092.531,bPe=199095.9172852
>>>

测试结果显示，在调用test函数的执行间隔内，thread_time与process_time的返回值并未发生变化，这表明这两个函数在计算时不包含线程或进程休眠期间的时间消耗。

在time模块的实际应用中，最常用的两个函数是time.time()和time.sleep()。前者用于获取当前时间戳，常用于统计程序运行耗时；后者则用于暂停当前线程的执行。

可以通过调用time.thread_time()来验证sleep函数的具体行为与效果。

>>> def test(n):
...    aTime = time.time()
...    aTh = time.thread_time()
...    aPr = time.process_time()
...    time.sleep(n)
...    bTime = time.time()
...    bTh = time.thread_time()
...    bPr = time.process_time()
...    aStr = f'aTime={aTime},aTh={aTh},aPr={aPr}\n'
...    bStr = f'bTime={bTime},bTh={bTh},bPr={bPr}'
...    print(aStr+bStr)
...
>>> test(1)
aTime=1634649370.2819958,aTh=0.640625,aPr=0.640625
bTime=1634649371.2862759,bTh=0.640625,bPr=0.640625
>>> test(1)
aTime=1634649372.72013,aTh=0.640625,aPr=0.640625
bTime=1634649373.723695,bTh=0.640625,bPr=0.640625
>>> test(1)

时区概念

接下来介绍几个与时间处理密切相关的核心概念。

GMT：即格林威治标准时间（Greenwich Mean Time）。

UTC：世界协调时间（Universal Time Coordinated），其精度高于格林威治标准时间。

DST：D代表Daylight，指代夏令时（Daylight Saving Time）。

CST：指美国、澳大利亚、中国、古巴等国家采用的标准时间（Central Standard Time）。

掌握上述时区概念后，即可理解time模块中定义的以下常量含义。

常量	altzone	daylight	tzname	timezone
	时区偏移	如未定义非DST时区，则为0	时区名称	本地时区偏移

struct_time

为了更规范地表示时间数据，time模块中封装了struct_time类，该类的成员变量包括以下内容。

索引	属性	值	含义
0	tm_year	正整数	年
1	tm_mon	range [1, 12]	月
2	tm_mday	range [1, 31]	月中的日期
3	tm_hour	range [0, 23]	时
4	tm_min	range [0, 59]	分
5	tm_sec	range [0, 61]	秒
6	tm_wday	range [0, 6]，周一为 0	星期即
7	tm_yday	range [1, 366]	在一年中的第几天
8	tm_isdst	0, 1 或 -1	是否为DST
-	tm_zone	时区名称的缩写
-	tm_gmtoff	以秒为单位的UTC以东偏离

在理解struct_time这一数据结构后，即可顺利阅读并应用以下相关函数。

	单参函数
gmtime(secs)	将时间戳转化为UTC时间[struct_time格式]
localtime(secs)	将戳转化为本地时间[struct_time格式]
ctime(secs)	将时间戳转化为UTC时间字符串
asctime(secs)	将时间结构体转化为本地时间字符串
mktime	localtime的反函数，将struct_time转为秒数

time.strftime(format[, t])

可以将struct_time对象通过特定的格式转换符进行格式化输出，其支持的转换格式如下表所示。

名称	含意	名称	含意
%a	星期的缩写	%A	星期的名称
%b	月份缩写	%B	月份名称
%c	适当的日期和时间表示
%d	月中日，范围[01,31]	%j	年中日，范围[001,366]
%H	小时，范围[00,23]	%I	小时，范围[01,12]
%M	分钟，范围[00,59]	%S	秒，范围[00,61]
%p	AM 或 PM
%m	月份，范围[01,12]
%U	年中周数，范围[00,53] 周日作为第一天	%W	同左，周一作为第一天
%w	周中日，范围[0(星期日),6]
%x	适当的日期表示	%X	适当的时间表示
%y	无世纪年份，范围[00,99]	%Y	带世纪的年份
%z	时区偏移
%Z	时区名称
%%	字面的 ‘%' 字符。

strptime()是上述函数的反向操作，用于将格式化的时间字符串解析回时间元组。

例如，执行以下代码：

>>> t = time.strftime("%a, %d %b %Y %H:%M:%S +0000", gmtime())
>>> t
'Tue, 19 Oct 2021 13:46:37 +0000'
>>> T = time.strptime(t,"%a, %d %b %Y %H:%M:%S +0000")
>>> T
time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=10, tm_mday=19, tm_hour=13, tm_min=46, tm_sec=37, tm_wday=1, tm_yday=292, tm_isdst=-1)

以上就是表格梳理解析python内置时间模块看完就懂的详细内容，更多关于python内置时间模块的资料请关注本站其它相关文章！