Python科学计算库 — Time模块

Python科学计算库 — Time模块

这是Python 科学计算库的第一篇 — time 模块，即关于时间的模块，本篇主要介绍time 模块的一些常用方法。
1、首先导入time模块：import time
2、可以使用dir 命令查看time模块下的方法：dir(time)

一、Python中时间的表示方式

Python中的时间主要有3种表示方式：时间戳；时间元组；格式化的时间字符串。

1、时间戳(timestamp) ：时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒 (北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至现在的总毫秒数，是一个float 型数值。返回时间戳的方法有：time()，clock()。
名词解释：
– UTC（Coordinated Universal Time，世界协调时）亦即格林威治天文时间，世界标准时间。在中国为UTC+8。
– DST（Daylight Saving Time）即夏令时。是一种为节约能源而人为规定地方时间的制度，一般在天亮早的夏季人为将时间提前一小时。
2、时间元组(struct_time)：时间元组有9个整型数值，分别表示时间的9个不同含义。返回时间元组的方法有：gmtime()，localtime()，strptime()。
示例：

t = time.localtime()
print(t)

返回结果：
time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=11, tm_mday=25, tm_hour=19, tm_min=55, tm_sec=2, tm_wday=6, tm_yday=329, tm_isdst=0)

索引	属性	含义	值
0	tm_year	年	如2018，1992等
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	星期	0 - 6（0表示周日）
7	tm_yday	一年中的第几天	0 - 366
8	tm_isdst	是否夏令时	0：表示正常格式，1：表示为夏令时格式，-1：表示根据当前的日期时间格式来判定（默认为-1）

注意：tm_sec (秒) 的取值范围是0 - 61，而不是59，闰年秒占两秒！

3、格式化的时间字符串：可以自己设定显示格式，常用的有两种：
（1）英文格式字符串：Sun Jun 20 23:21:05 1993
（2）中文格式：2018-05-05 16:37:06

时间格式：

格式	含义
%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	一天中的第几个小时（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的相应符号
%S	秒（01 - 61）
%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。
%w	一个星期中的第几天（0 - 6，0 表示星期天）
%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

以上最常用的有6个：年-月-日 时:分:秒
注意：%l 一定要与 %p 配合使用才有意义，表示一天中上午或下午的第几个小时。

3种时间表示方式的相互转换：

二、time模块常用方法

time 模块常用方法总表

方法/属性	含义
time.altzone	返回当地夏令时时间与标准UTC时间的偏移秒数。若当地位于格林威治西部，返回值为正；若位于格林威治东部(如西欧)，返回值为负。
time.asctime([tupletime])	接收时间元组，返回一个可读形式为"Tue Dec 11 18:07:14 2008"（2008年12月11日 周二18时07分14秒）的24个字符的字符串。
time.clock()	在UNIX系统上，返回的是“进程时间”，它是用秒表示的浮点数（时间戳）。在WINDOWS中，第一次调用，返回的是进程运行的实际时间，第二次之后的调用是自第一次调用以后到现在的运行时间。
time.ctime([secs])	作用相当于asctime(localtime(secs))；未给参数相当于asctime()，返回当地当前时间的英文格式时间字符串。
time.gmtime([secs])	接收时间辍，返回格林威治天文时间下的时间元组t；不传递参数时，返回当前时间的时间元组。
time.localtime([secs])	接收时间戳，返回当地时间下的时间元组t。
time.mktime(tupletime)	接收时间元组，返回时间戳。
time.sleep(secs)	推迟调用线程的运行，暂停几秒钟。
time.strftime(fmt, [tupletime])	接收时间元组，返回指定格式字符串表示的当地时间，格式fmt 决定。
time.strptime(str, fmt=fmt_str)	根据fmt 的格式把一个时间字符串解析为时间元组, str需要和fmt一一对应,如 strptime(‘20 3’,“%d %m”) %d表示一个月第几天, %m表示一年的第几个月
time.time()	返回当前时间的时间戳

1. time.time() ：返回当前时间的时间戳

2. time.mktime(tupletime) ：接收时间元组，返回时间戳

3. time.localtime([secs]) ：接收时间戳，返回当地时间下的时间元组

4. time.gmtime([secs]) ：接收时间戳，返回格林威治天文时间下的时间元组

   import time
   timestamp = time.time()  # 当前时间的时间戳
   print("当前时间戳是：", timestamp)
   localtuple = time.localtime()
   print("当前时间对应的当地时间下的时间元组是：", localtuple)
   gmtuple = time.gmtime()
   print("当前时间对应的格林威治天文时间下的时间元组是：", gmtuple)
   stamp = time.mktime(localtuple)    # 返回localtuple 对应的时间戳
   print("时间元组localtuple对应的时间戳是：", stamp)
   

   输出结果：
   当前时间戳是： 1543152765.2109637
   当前时间对应的当地时间下的时间元组是： time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=11, tm_mday=25, tm_hour=21, tm_min=32, tm_sec=45, tm_wday=6, tm_yday=329, tm_isdst=0)
   当前时间对应的格林威治天文时间下的时间元组是： time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=11, tm_mday=25, tm_hour=13, tm_min=32, tm_sec=45, tm_wday=6, tm_yday=329, tm_isdst=0)
   时间元组localtuple对应的时间戳是： 1543152765.0

5. time.strftime(fmt, [tupletime]) ：接收时间元组，返回指定格式的时间字符串，格式由fmt 指定。

6. time.strptime(str, fmt=fmt_str) ：根据fmt的格式把一个时间字符串解析为时间元组,str需要和fmt一一对应。

   import time
   t = time.localtime()
   time_str = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t)
   print("当前时间元组对应的指定格式时间字符串：", time_str)
   str = "2018/10/12 12:30:45"
   time_tuple = time.strptime(str, "%Y/%m/%d %H:%M:%S")
   print("字符串str 对应的时间元组为：\n", time_tuple)
   

   输出结果：
   当前时间元组对应的指定格式时间字符串： 2018-11-25 21:53:21
   字符串str 对应的时间元组为：
   time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=10, tm_mday=12, tm_hour=12, tm_min=30, tm_sec=45, tm_wday=4, tm_yday=285, tm_isdst=-1)

7. time.sleep(secs) ：线程推迟指定的时间运行，secs 单位为秒

8. time.clock() ：在UNIX系统上，返回的是“进程时间”，它是用秒表示的浮点数（时间戳）；而在Windows系统中，第一次调用，返回的是进程运行的实际时间，而第二次之后的调用是自第一次调用以后到现在的运行时间。（实际上是以WIN32上QueryPerformanceCounter()为基础，它比毫秒表示更为精确）

   import time
   print("第一次调用：", time.clock())
   time.sleep(2)   # 进程暂停2s 
   t2 = time.clock()
   print("第二次调用：", t2)
   time.sleep(3)
   t3 = time.clock()
   print("第三次调用：", t3)
   

   输出结果：
   第一次调用： 5.688884034374513e-07
   第二次调用： 2.0010387902246767
   第三次调用： 5.001470576522886

9. time.asctime([tupletime]) ：接收时间元组，返回英文格式的时间字符串；不给定参数时，返回当前时间的英文格式时间字符串。

10. time.ctime([secs]) ：接收时间戳，返回英文格式的时间字符串；不给定参数时，返回当前时间的英文格式时间字符串。
    注：不接收参数时，asctime() 与 ctime() 相同。

    import time
    stamp = time.time()   # 返回当前时间的时间戳
    t = time.localtime(stamp)
    print("asctime()返回指定时间：", time.asctime(t))
    print("ctime()返回指定时间：", time.ctime(stamp))
    time.sleep(5)
    print("asctime()返回当前时间：", time.asctime())
    print("ctime()返回当前时间：", time.ctime())
    

    输出结果：
    asctime()返回指定时间： Sun Nov 25 22:16:17 2018
    ctime()返回指定时间： Sun Nov 25 22:16:17 2018
    asctime()返回当前时间： Sun Nov 25 22:16:22 2018
    ctime()返回当前时间： Sun Nov 25 22:16:22 2018

三、time 模块的属性

1. time.altzone ：当地夏令时时间与标准UTC时间的偏移秒数

2. time.timezone ：当地时间与与标准UTC时间的偏移秒数

3. time.daylight ：当地时间是否反映夏令时，默认为0

   import time
   print(time.altzone)
   print(time.timezone)
   

   输出结果：
   -32400
   -28800

以上是time 模块常用方法及其属性的介绍，若要了解更多，请参考time 模块的官方文档。