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Python datetime模块完整指南：date、time、datetime与timedelta详解

认真发呆
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发布时间：2026-10-13| 2人浏览过
原创

本文详细介绍Python中datetime模块的核心类，包括date、time、datetime和timedelta。涵盖类属性、常用方法、参数范围及运算符重载，并提供strftime格式字符串对照表，帮助开发者高效进行日期时间的创建、计算与格式化操作。

前言

Python内置了多个用于处理日期和时间的模块，例如calendar、time和datetime。其中，time模块的接口设计与C标准库中的time.h基本保持一致。相比之下，datetime模块提供的接口更加直观，且调用方式更为简便。

该模块定义了两个关键常量：

  1. datetime.MINYEAR
  2. datetime.MAXYEAR

这两个常量分别代表了datetime模块所能表示的最小年份和最大年份。具体数值为：MINYEAR等于1，MAXYEAR等于9999。

datetime模块主要定义了以下五个类：

  1. datetime.date：用于表示日期的类，常用属性包括year（年）、month（月）和day（日）；
  2. datetime.time：用于表示时间的类，常用属性包括hour（时）、minute（分）、second（秒）和microsecond（微秒）；
  3. datetime.datetime：用于表示具体的日期和时间；
  4. datetime.timedelta：用于表示两个时间点之间的时间间隔长度；
  5. datetime.tzinfo：用于处理与时区相关的信息。

需要注意的是，上述列举的所有类型对象均为不可变（immutable）对象。

date类

date类用于表示一个具体的日期（由年、月、日组成），其构造函数原型如下：

class datetime.date(year, month, day)

参数说明：

  1. year参数的取值范围为[MINYEAR, MAXYEAR]，即[1, 9999]；
  2. month参数的取值范围为[1, 12]（注意：月份从1开始计数，而非0）；
  3. day参数的最大值取决于给定的year和month参数。例如，在闰年的2月份，day的最大值为29；

date类定义了一些常用的类方法与类属性：

  1. date.max、date.min：分别表示date对象所能表示的最大日期和最小日期；
  2. date.resolution：表示date对象所表示日期的最小单位，此处为天；
  3. date.today()：返回一个表示当前本地日期的date对象；
  4. date.fromtimestamp(timestamp)：根据给定的时间戳，返回一个date对象；
  5. datetime.fromordinal(ordinal)：将Gregorian日历时间（序数）转换为date对象（Gregorian Calendar即公历，类似于我国的农历，西方国家使用较多，此处不作详细展开）；

使用示例：

>>> datetime.date.max
datetime.date(9999, 12, 31)
>>> datetime.date.min
datetime.date(1, 1, 1)
>>> datetime.date.resolution
datetime.timedelta(1)
>>> datetime.date.today()
datetime.date(2016, 5, 12)
>>> datetime.date.fromtimestamp(time.time())
datetime.date(2016, 5, 12)

date类提供的实例方法和属性：

  1. date.year、date.month、date.day：分别获取年、月、日；
  2. date.replace(year, month, day)：生成一个新的日期对象，使用参数指定的年、月、日替换原有对象中的对应属性（原有对象保持不变）；
  3. date.timetuple()：返回与日期对应的time.struct_time对象；
  4. date.toordinal()：返回日期对应的Gregorian Calendar序数；
  5. date.weekday()：返回星期几，星期一返回0，星期二返回1，依此类推；
  6. date.isoweekday()：返回星期几，星期一返回1，星期二返回2，依此类推；
  7. date.isocalendar()：返回格式为(year, month, day)的元组；
  8. date.isoformat()：返回格式为'YYYY-MM-DD'的字符串；
  9. date.strftime(fmt)：根据自定义格式字符串进行格式化。

使用示例：

>>> today = datetime.date.today()
>>> today.year
2016
>>> today.month
5
>>> today.day
12
>>> tomorrow = today.replace(day=13)
>>> tomorrow
datetime.date(2016, 5, 13)
>>> tomorrow.timetuple()
time.struct_time(tm_year=2016, tm_mon=5, tm_mday=13, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=134, tm_isdst=-1)
>>> tomorrow.toordinal()
736097
>>> tomorrow.weekday()
4
>>> tomorrow.isoweekday()
5
>>> tomorrow.isocalendar()
(2016, 19, 5)
>>> tomorrow.isoformat()
'2016-05-13'
>>> tomorrow.strftime("%y-%m-%d")
'16-05-13'

date类重载了简单的运算符：

date类支持日期的加减运算和比较操作：

date2 = date1 + timedelta：

日期加上一个时间间隔，返回一个新的日期对象

date2 = date1 - timedelta：

日期减去一个时间间隔，返回一个新的日期对象

timedelta = date1 - date2：

两个日期相减，返回一个时间间隔（timedelta）对象

date1 < date2：

两个日期之间进行比较。

使用示例：

>>> now = datetime.date.today()
>>> now
datetime.date(2016, 5, 12)
>>> now += datetime.date.resolution
>>> now
datetime.date(2016, 5, 13)
>>> now -= datetime.date.resolution
>>> now
datetime.date(2016, 5, 12)
>>> now < datetime.date.max
True

Time类

time类用于表示时间（由时、分、秒以及微秒组成），其构造函数原型如下：

class datetime.time(hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None)

参数说明：

  1. hour的取值范围为[0, 24)，
  2. minute的取值范围为[0, 60)，
  3. second的取值范围为[0, 60)，
  4. microsecond的取值范围为[0, 1000000)，
  5. tzinfo表示时区信息。

time类定义的类属性：

  1. time.min、time.max：time类所能表示的最小和最大时间。其中，time.min = time(0, 0, 0, 0)，time.max = time(23, 59, 59, 999999)；
  2. time.resolution：时间的最小单位，此处为1微秒；

使用示例：

>>> datetime.time.min
datetime.time(0, 0)
>>> datetime.time.max
datetime.time(23, 59, 59, 999999)
>>> datetime.time.resolution
datetime.timedelta(0, 0, 1)

time类提供的实例方法和属性：

  1. time.hour、time.minute、time.second、time.microsecond：分别获取时、分、秒、微秒；
  2. time.tzinfo：获取时区信息；
  3. time.replace([hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]])：创建一个新的时间对象，使用参数指定的时、分、秒、微秒替换原有对象中的属性（原有对象保持不变）；
  4. time.isoformat()：返回形如“HH:MM:SS”格式的字符串表示；
  5. time.strftime(fmt)：返回自定义格式化字符串。

使用示例：

>>> tm = datetime.time(18, 18, 18)
>>> tm.hour
18
>>> tm.minute
18
>>> tm.second
18
>>> tm.microsecond
0
>>> tm.tzinfo
>>> tm.isoformat()
'18:18:18'
>>> tm.replace(hour=20)
datetime.time(20, 18, 18)
>>> tm.strftime("%I:%M:%S %p")
'06:18:18 PM'

time类的对象仅支持比较操作，不支持加减运算。

datetime类

datetime是date与time的结合体，包含了date与time的所有信息。其构造函数原型如下：

class datetime.datetime(year, month, day, hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None)

各参数的含义与date、time的构造函数中的参数一致，需注意参数值的取值范围。

datetime类定义的类属性与方法：

  1. datetime.min、datetime.max：datetime所能表示的最小值与最大值；
  2. datetime.resolution：datetime的最小单位；
  3. datetime.today()：返回一个表示当前本地时间的datetime对象；
  4. datetime.now([tz])：返回一个表示当前本地时间的datetime对象，如果提供了参数tz，则获取tz参数所指时区的本地时间；
  5. datetime.utcnow()：返回一个当前UTC时间的datetime对象；
  6. datetime.fromtimestamp(timestamp[, tz])：根据时间戳创建一个datetime对象，参数tz用于指定时区信息；
  7. datetime.utcfromtimestamp(timestamp)：根据时间戳创建一个datetime对象；
  8. datetime.combine(date, time)：根据date和time对象，创建一个datetime对象；
  9. datetime.strptime(date_string, format)：将格式字符串转换为datetime对象，date与time类未提供此方法。

使用示例：

>>> datetime.datetime.min
datetime.datetime(1, 1, 1, 0, 0)
>>> datetime.datetime.max
datetime.datetime(9999, 12, 31, 23, 59, 59, 999999)
>>> datetime.datetime.resolution
datetime.timedelta(0, 0, 1)
>>> print datetime.datetime.resolution
0:00:00.000001
>>> today = datetime.datetime.today()
>>> today
datetime.datetime(2016, 5, 12, 12, 46, 47, 246240)
>>> datetime.datetime.now()
datetime.datetime(2016, 5, 12, 12, 47, 9, 850643)
>>> datetime.datetime.utcnow()
datetime.datetime(2016, 5, 12, 4, 47, 42, 188124)
>>> datetime.datetime.fromtimestamp(time.time())
datetime.datetime(2016, 5, 12, 12, 48, 40, 459676)
>>> datetime.datetime.combine(datetime.date(1990, 10, 05), datetime.time(18, 18, 18))
datetime.datetime(1990, 10, 5, 18, 18, 18)
>>> datetime.datetime.strptime("2010-04-07 01:48:16.234000", "%Y-%m-%d %H:%M:%S .%f")
datetime.datetime(2010, 4, 7, 1, 48, 16, 234000)

datetime的实例方法与属性

datetime类提供的实例方法与属性大部分功能与date和time类似，此处仅罗列方法名，不再赘述：

  1. datetime.year、month、day、hour、minute、second、microsecond、tzinfo：
  2. datetime.date()：获取date对象；
  3. datetime.time()：获取time对象；
  4. datetime.replace([year[, month[, day[, hour[, minute[, second[, microsecond[, tzinfo]]]]]]]])：
  5. **datetime.timetuple() **
  6. **datetime.utctimetuple() **
  7. datetime.toordinal()
  8. datetime.weekday()
  9. datetime.isocalendar()
  10. datetime.isoformat([sep])
  11. datetime.ctime()：返回一个日期时间的C格式字符串，等效于time.ctime(time.mktime(dt.timetuple()))；
  12. datetime.strftime(format)

datetime对象同样可以进行比较，或者相减返回一个时间间隔（timedelta）对象，或者日期时间加上一个间隔返回一个新的日期时间对象。

timedelta类

datetime.timedelta对象代表两个时间之间的时间差，两个date或datetime对象相减时可以返回一个timedelta对象。其构造函数原型如下：

class datetime.timedelta(days=0, seconds=0, microseconds=0, milliseconds=0, minutes=0, hours=0, weeks=0)

所有参数均为可选，且默认值均为0，参数的值可以是整数、浮点数、正数或负数。

内部仅存储days、seconds、microseconds，其他参数的值会自动按如下规则进行转换：

  1. 1 millisecond（毫秒）转换为1000 microseconds（微秒）
  2. 1 minute转换为60 seconds
  3. 1 hour转换为3600 seconds
  4. 1 week转换为7 days

三个核心参数的取值范围分别为：

  1. 0 <= microseconds < 1000000
  2. 0 <= seconds < 3600*24（一天的秒数）
  3. -999999999 <= days <= 999999999

timedelta类定义的类属性：

  1. timedelta.min：时间间隔对象的最小值，即timedelta(-999999999)。
  2. timedelta.max：时间间隔对象的最大值，即timedelta(days=999999999, hours=23, minutes=59, seconds=59, microseconds=999999)。
  3. timedelta.resolution：时间间隔的最小单位，即timedelta(microseconds=1)。

使用示例：

>>> datetime.timedelta.min
datetime.timedelta(-999999999)
>>> datetime.timedelta.max
datetime.timedelta(999999999, 86399, 999999)
>>> datetime.timedelta.resolution
datetime.timedelta(0, 0, 1)
>>> print datetime.timedelta.resolution
0:00:00.000001

timedelta实例方法

  1. timedelta.total_seconds()：计算时间间隔的总秒数

使用示例：

>>> datetime.timedelta.resolution.total_seconds()
1e-06

格式字符串

datetime、date、time均提供了strftime()方法，该方法接收一个格式字符串，输出日期时间的字符串表示。支持的转换格式如下：

%a星期的简写。如 星期三为Web
%A星期的全写。如 星期三为Wednesday
%b月份的简写。如4月份为Apr
%B月份的全写。如4月份为April
%c: 日期时间的字符串表示。（如： 04/07/10 10:43:39）
%d: 日在这个月中的天数（是这个月的第几天）
%f: 微秒（范围[0,999999]）
%H: 小时（24小时制，[0, 23]）
%I: 小时（12小时制，[0, 11]）
%j: 日在年中的天数 [001,366]（是当年的第几天）
%m: 月份（[01,12]）
%M: 分钟（[00,59]）
%p: AM或者PM
%S: 秒（范围为[00,61]，为什么不是[00, 59]，参考python手册~_~）
%U: 周在当年的周数当年的第几周），星期天作为周的第一天
%w: 今天在这周的天数，范围为[0, 6]，6表示星期天
%W: 周在当年的周数（是当年的第几周），星期一作为周的第一天
%x: 日期字符串（如：04/07/10）
%X: 时间字符串（如：10:43:39）
%y: 2个数字表示的年份
%Y: 4个数字表示的年份
%z: 与utc时间的间隔 （如果是本地时间，返回空字符串）
%Z: 时区名称（如果是本地时间，返回空字符串）
%%: %% => %

使用示例：

>>> dt = datetime.datetime.now()
>>> dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S %f')
'2016-05-12 14:19:22 333943'
>>> dt.strftime('%y-%m-%d %I:%M:%S %p')
'16-05-12 02:19:22 PM'
>>> dt.strftime("%a")
'Thu'
>>> dt.strftime("%A")
'Thursday'
>>> dt.strftime("%b")
'May'
>>> dt.strftime("%B")
'May'
>>> dt.strftime("%c")
'Thu May 12 14:19:22 2016'
>>> dt.strftime("%x")
'05/12/16'
>>> dt.strftime("%X")
'14:19:22'
>>> dt.strftime("%w")
'4'
>>> dt.strftime("%j")
'133'
>>> dt.strftime("%u")
'4'
>>> dt.strftime("%U")
'19'

总结

以上就是本文的全部内容，希望本文的内容对大家的学习或工作能带来一定的帮助。如果有疑问，欢迎留言交流。

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