Python time模块详解

time 模块主要包含各种提供日期、时间功能的类和函数。该模块既提供了把日期、时间格式化为字符串的功能，也提供了从字符串恢复日期、时间的功能。

在 Python 的交互式解释器中先导入 time 模块，然后输入 [e for e in dir(time) if not e.startswith('_')] 命令，即可看到该模块所包含的全部属性和函数：

>>> [e for e in dir(time) if not e.startswith('_')]
['altzone', 'asctime', 'clock', 'ctime', 'daylight', 'get_clock_info', 'gmtime', 'localtime', 'mktime', 'monotonic', 'perf_counter', 'process_time', 'sleep', 'strftime', 'strptime', 'struct_time', 'time', 'timezone', 'tzname']

在 time 模块内提供了一个 time.struct_time 类，该类代表一个时间对象，它主要包含 9 个属性，每个属性的信息如表 1 所示：

表 1 time.struct_time 类中各属性的含义

字段名	字段含义	值
tm_year	年	如 2017、2018 等
tm_mon	月	如 2、3 等，范围为 1~12
tm_mday	日	如 2、3 等，范围为 1~31
tm_hour	时	如 2、3 等，范围为 0~23
tm_min	分	如 2、3 等，范围为 0~59
tm_sec	秒	如 2、3 等，范围为 0~61
tm_wday	周	周一为 0，范围为 0~6
tm_yday	一年内第几天	如 65，范围 1~366
tm_isdst	夏时令	0、1 或 -1

注意，秒的范围 0~61 是为了应付闰秒和双闰秒。

比如，Python 可以用 time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=5, tm_mday=2, tm_hour=8, tm_min=0, tm_sec=30, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0) 很清晰地代表时间。

此外，Python 还可以用一个包含 9 个元素的元组来代表时间，该元组的 9 个元素和 struct_time 对象中 9 个属性的含义是一一对应的。比如程序可以使用（2018, 5, 2, 8, 0, 30, 3, 1, 0）来代表时间。

在日期、时间模块内常用的功能函数如表 1 所示。

表 1 time模块常用函数

time常用函数	功能描述
time.asctime([t])	将时间元组或 struct_time 转换为时间字符串。如果不指定参数 t，则默认转换当前时间。
time.ctime([secs])	将以秒数代表的时间（格林威治时间）转换为时间字符串。
time.gmtime([secs])	将以秒数代表的时间转换为 struct_time 对象。如果不传入参数，则使用当前时间。
time.localtime([secs])	将以秒数代表的时间转换为代表当前时间的 struct_time 对象。如果不传入参数，则使用当前时间。
time.mktime(t)	它是 localtime 的反转函数，用于将 struct_time 对象或元组代表的时间转换为从 1970 年 1 月 1 日 0 点整到现在过了多少秒。
time.perf_counter()	返回性能计数器的值。以秒为单位。
time.process_time()	返回当前进程使用 CPU 的时间，以秒为单位。
time.sleep(secs)	暂停 secs 秒，什么都不干。
time.strftime(format[, t])	将时间元组或 struct_time 对象格式化为指定格式的时间字符串。如果不指定参数 t，则默认转换当前时间。
time.strptime(string[, format])	将字符串格式的时间解析成 struct_time 对象。
time.time()	返回从 1970 年 1 月 1 日 0 点整到现在过了多少秒。
time.timezone	返回本地时区的时间偏移，以秒为单位。
time.tzname	返回本地时区的名字。

Python 可以用从 1970 年 1 月 1 日 0 点整到现在所经过的秒数来代表当前时间（又称格林威治时间），比如我们写 30 秒，那么意味着时间是 1970 年 1 月 1 日 0 点 0 分 30 秒。但需要注意的是，在实际输出时可能会受到时区的影响，比如中国处于东八区，因此实际上会输出 1970 年 1 月 1 日 8 点 0 分 30 秒。

下面程序示范了 time 棋块的功能函数：

import time
# 将当前时间转换为时间字符串
print(time.asctime())
# 将指定时间转换时间字符串，时间元组的后面3个元素没有设置
print(time.asctime((2018, 2, 4, 11, 8, 23, 0, 0 ,0))) # Mon Feb  4 11:08:23 2018
# 将以秒数为代表的时间转换为时间字符串
print(time.ctime(30)) # Thu Jan  1 08:00:30 1970
# 将以秒数为代表的时间转换为struct_time对象。
print(time.gmtime(30))
# 将当前时间转换为struct_time对象。
print(time.gmtime())
# 将以秒数为代表的时间转换为代表当前时间的struct_time对象
print(time.localtime(30))
# 将元组格式的时间转换为秒数代表的时间
print(time.mktime((2018, 2, 4, 11, 8, 23, 0, 0 ,0))) # 1517713703.0
# 返回性能计数器的值
print(time.perf_counter())
# 返回当前进程使用CPU的时间
print(time.process_time())
#time.sleep(10)
# 将当前时间转换为指定格式的字符串
print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
st = '2018年3月20日'
# 将指定时间字符串恢复成struct_time对象。
print(time.strptime(st, '%Y年%m月%d日'))
# 返回从1970年1970年1月1日0点整到现在过了多少秒。
print(time.time())
# 返回本地时区的时间偏移，以秒为单位
print(time.timezone) # 在国内东八区输出-28800

运行上面程序，可以看到如下输出结果：

Fri Feb 22 11:28:39 2019
Mon Feb  4 11:08:23 2018
Thu Jan  1 08:00:30 1970
time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=30, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)
time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=2, tm_mday=22, tm_hour=3, tm_min=28, tm_sec=39, tm_wday=4, tm_yday=53, tm_isdst=0)
time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=8, tm_min=0, tm_sec=30, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)
1517713703.0
0.0
0.140625
2019-02-22 11:28:39
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=3, tm_mday=20, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=1, tm_yday=79, tm_isdst=-1)
1550806119.4960592
-28800

time 模块中的 strftime() 和 strptime() 两个函数互为逆函数，其中 strftime() 用于将 struct_time 对象或时间元组转换为时间字符串；而 strptime() 函数用于将时间字符串转换为 struct_time 对象。这两个函数都涉及编写格式模板，比如上面程序中使用 %Y 代表年、%m 代表月、%d 代表日、%H 代表时、%M 代表分、%S 代表秒。这两个函数所需要的时间格式字符串支持的指令如表 2 所示：

表 2 Python 时间格式字符串所支持的指令

指令	含义
%a	本地化的星期几的缩写名，比如 Sun 代表星期天
%A	本地化的星期几的完整名
%b	本地化的月份的缩写名，比如 Jan 代表一月
%B	本地化的月份的完整名
%c	本地化的日期和时间的表示形式
%d	代表一个月中第几天的数值，范固： 01~31
%H	代表 24 小时制的小时，范围：00~23
%I	代表 12 小时制的小时，范围：01~12
%j	一年中第几天，范围：001~366
%m	代表月份的数值，范围：01~12
%M	代表分钟的数值，范围：00~59
%p	上午或下午的本地化方式。当使用 strptime() 函数并使用 %I 指令解析小时时，%p 只影响小时字段
%S	代表分钟的数值，范围：00~61。该范围确实是 00~61，60 在表示闰秒的时间戳时有效，而 61 则是由于一些历史原因造成的
%U	代表一年中表示第几周，以星期天为每周的第一天，范围：00~53。在这种方式下，一年中第一个星期天被认为处于第一周。当使用 strptime() 函数解析时间字符串时，只有同时指定了星期几和年份该指令才会有效
%w	代表星期几的数值，范围：0~6，其中 0 代表周日
%W	代表一年小第几周，以星期一为每周的第一天，范围：00~53。在这种方式下，一年中第一个星期一被认为处于第一周。当使用 strptime() 函数解析时间字符串时，只有同时指定了星期几和年份该指令才会有效
%x	本地化的日期的表示形式
%X	本地化的时间的表示形式
%y	年份的缩写，范围：00~99，比如 2018 年就简写成 18
%Y	年份的完整形式。如 2018
%z	显示时区偏移
%Z	时区名（如果时区不行在，则显示为空）
%%	用于代表%符号