21日期和时间

在 Python 中，日期和时间的处理主要依赖于**内置模块**（如datetime、time、calendar）和部分**第三方库**（如pytz、python-dateutil）。这些工具覆盖了从 “获取当前时间”“格式化输出” 到 “时区转换”“时间差计算” 等几乎所有场景，是处理时间相关逻辑的核心。

## 模块概述

Python 中处理日期时间的模块各有侧重，最常用的是datetime（功能最全面），其次是time（偏底层时间操作）和calendar（日历相关）：

| 模块     | 核心功能                                                     | 适用场景                                    |
| -------- | ------------------------------------------------------------ | ------------------------------------------- |
| datetime | 提供日期（date）、时间（time）、日期时间（datetime）、时间差（timedelta）等类 | 绝大多数场景（格式化、解析、计算、时区）    |
| time     | 处理底层时间（如时间戳、休眠、时间结构）                     | 获取时间戳、程序休眠、与 C 语言时间接口交互 |
| calendar | 日历生成、闰年判断、月份天数计算                             | 生成日历、判断日期是否为工作日等            |
| 第三方库 | pytz（时区处理）、python-dateutil（解析 / 计算）             | 复杂时区转换、灵活解析不规则时间字符串      |

## datetime模块

datetime模块是 Python 处理日期时间的 “主力军”，包含 5 个核心类，覆盖所有基础操作：

| 类名               | 功能描述                                           | 示例                                     |
| ------------------ | -------------------------------------------------- | ---------------------------------------- |
| datetime.date      | 处理**日期**（年、月、日）                         | date(2024, 5, 20) → 2024 年 5 月 20 日   |
| datetime.time      | 处理**时间**（时、分、秒、微秒）                   | time(14, 30, 45) → 14 时 30 分 45 秒     |
| datetime.datetime  | 处理**日期 + 时间**（综合上述两者）                | datetime(2024, 5, 20, 14, 30, 45)        |
| datetime.timedelta | 处理**时间差**（天、小时、分钟等）                 | timedelta(days=3, hours=2) → 3 天 2 小时 |
| datetime.tzinfo    | 抽象基类，用于**时区**定义（需自定义或用第三方库） | 配合datetime实现时区感知                 |

- **手动创建**：通过类的构造函数传入具体值（注意：月份范围 1-12，日期范围 1 - 当月最大天数，时间范围 0-23/0-59/0-59）。
- **获取当前时间**：通过today()或now()方法获取当前日期 / 时间。

```python
from datetime import date, time, datetime

# 1. date类（仅日期）
d1 = date(2024, 5, 20)  # 手动创建：年、月、日
d2 = date.today()       # 获取当前日期（本地时间）
print(d1)               # 输出：2024-05-20
print(d2.year, d2.month, d2.day)  # 输出：2024 5 20（获取年/月/日属性）

# 2. time类（仅时间）
t1 = time(14, 30, 45, 123456)  # 时、分、秒、微秒（微秒可选）
t2 = time(hour=9, minute=0)    # 用关键字参数创建
print(t1)                      # 输出：14:30:45.123456
print(t2.hour, t2.minute)      # 输出：9 0（获取时/分属性）

# 3. datetime类（日期+时间）
dt1 = datetime(2024, 5, 20, 14, 30, 45)  # 手动创建，年、月、日、时、分、秒
dt2 = datetime.now()                     # 获取当前日期时间（本地时间）
dt3 = datetime.today()                   # 等价于now()（无时区时）
print(dt1)                               # 输出：2024-05-20 14:30:45
print(dt2.year, dt2.hour, dt2.microsecond)  # 输出：2024 14 123456

```

输出结果：
```python
2024-05-20
2025 8 30
14:30:45.123456
9 0
2024-05-20 14:30:45
2025 10 708931
```

**格式化输出**：strftime()，将date/time/datetime对象转换为字符串，需指定 “格式化符号”（常用符号见下表）。

```python
from datetime import datetime

dt = datetime(2024, 5, 20, 14, 30, 45)

# 格式化输出（常用格式）
print(dt.strftime("%Y-%m-%d"))          # 输出：2024-05-20（日期）
print(dt.strftime("%H:%M:%S"))          # 输出：14:30:45（时间）
print(dt.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")) # 输出：2024-05-20 14:30:45（完整格式）
print(dt.strftime("%m/%d/%Y %I:%M %p")) # 输出：05/20/2024 02:30 PM（12小时制+AM/PM）
```

输出结果：

```python
2024-05-20
14:30:45
2024-05-20 14:30:45
05/20/2024 02:30 PM
```

格式化符号：

| 符号 | 含义                   | 示例 |
| ---- | ---------------------- | ---- |
| %Y   | 4 位年份               | 2024 |
| %m   | 2 位月份（01-12）      | 05   |
| %d   | 2 位日期（01-31）      | 20   |
| %H   | 24 小时制小时（00-23） | 14   |
| %I   | 12 小时制小时（01-12） | 02   |
| %M   | 2 位分钟（00-59）      | 30   |
| %S   | 2 位秒（00-59）        | 45   |
| %p   | AM/PM（12 小时制）     | PM   |
| %w   | 星期（0-6，0 是周日）  | 1    |
| %B   | 月份全称               | May  |
| %b   | 月份缩写               | May  |

解析字符串：strptime()，将**字符串**转换为datetime对象（需指定字符串对应的 “格式化符号”，与strftime对应），是strftime的逆操作。

```python
from datetime import datetime

# 解析字符串为datetime对象
str1 = "2024-05-20 14:30:45"
dt1 = datetime.strptime(str1, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(type(dt1), dt1)  # 输出：<class 'datetime.datetime'> 2024-05-20 14:30:45

# 解析其他格式的字符串
str2 = "05/20/2024 02:30 PM"
dt2 = datetime.strptime(str2, "%m/%d/%Y %I:%M %p")
print(dt2)  # 输出：2024-05-20 14:30:00

```

输出结果：

```python
<class 'datetime.datetime'> 2024-05-20 14:30:45
2024-05-20 14:30:00
```

## time模块

time模块更偏向 “底层时间机制”，主要处理**时间戳**（从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 开始的秒数）和程序休眠，常用函数如下：

| 函数                       | 功能描述                                   | 示例                                                       |
| -------------------------- | ------------------------------------------ | ---------------------------------------------------------- |
| time.time()                | 获取当前时间戳（秒，含小数部分）           | time.time() → 1716225000.123456                            |
| time.sleep(secs)           | 程序休眠指定秒数（可传小数，如 0.5 秒）    | time.sleep(2) → 休眠 2 秒                                  |
| time.localtime([secs])     | 将时间戳转为本地时间的 “时间结构”（tuple） | time.localtime() → time.struct_time(tm_year=2024,...)      |
| time.strftime(format, [t]) | 将时间结构转为字符串                       | time.strftime("%Y-%m-%d", time.localtime()) → "2024-05-20" |

```python
import time

# 1. 获取时间戳
timestamp = time.time()
print(timestamp)  # 输出：1716225000.123456（秒为单位，小数是微秒）

# 2. 时间戳转为datetime对象
from datetime import datetime
dt = datetime.fromtimestamp(timestamp)  # 本地时间
print(dt)        # 输出：2024-05-20 14:30:00.123456

# 3. 程序休眠
print("开始休眠...")
time.sleep(2)  # 休眠2秒
print("休眠结束！")

# 4. 时间结构与字符串转换
t_struct = time.localtime()  # 本地时间结构
str_time = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t_struct)
print(str_time)  # 输出：2024-05-20 14:30:00

```

输出结果：
```python
1756522164.0488105
2025-08-30 10:49:24.048810
开始休眠...
休眠结束！
2025-08-30 10:49:26
```

## calendar模块

calendar模块专注于 “日历生成” 和 “日期属性判断”，常用函数如下：

| 函数                             | 功能描述                              | 示例                                                    |
| -------------------------------- | ------------------------------------- | ------------------------------------------------------- |
| calendar.isleap(year)            | 判断年份是否为闰年                    | calendar.isleap(2024) → True                            |
| calendar.monthrange(year, month) | 返回（该月 1 号是星期几，该月总天数） | calendar.monthrange(2024,5) → (1,31)（1 是周一，31 天） |
| calendar.month(year, month)      | 生成该月的日历字符串                  | calendar.month(2024,5) → 打印 5 月日历                  |
| calendar.prcal(year)             | 打印全年日历                          | calendar.prcal(2024) → 打印 2024 年全年日历             |

```python
import calendar

# 1. 判断闰年
print(calendar.isleap(2024))  # 输出：True（2024是闰年）
print(calendar.isleap(2025))  # 输出：False（2023不是闰年）

# 2. 获取月份信息（1号是星期几，总天数）
weekday, days = calendar.monthrange(2025, 10)
print(weekday, days)  # 输出：1 31（weekday=0是周日，1是周一；）

# 3. 生成月份日历
print(calendar.month(2025, 9))

# 4. 打印全年日历
calendar.prcal(2025)  # 打印2025年全年日历（控制台输出）

```

输出结果：

```python
True
False
2 31
   September 2025
Mo Tu We Th Fr Sa Su
 1  2  3  4  5  6  7
 8  9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30

2025

January                   February                   March
Mo Tu We Th Fr Sa Su      Mo Tu We Th Fr Sa Su      Mo Tu We Th Fr Sa Su
       1  2  3  4  5                      1  2                      1  2
 6  7  8  9 10 11 12       3  4  5  6  7  8  9       3  4  5  6  7  8  9
13 14 15 16 17 18 19      10 11 12 13 14 15 16      10 11 12 13 14 15 16
20 21 22 23 24 25 26      17 18 19 20 21 22 23      17 18 19 20 21 22 23
27 28 29 30 31            24 25 26 27 28            24 25 26 27 28 29 30
                                                    31

April                      May                       June
Mo Tu We Th Fr Sa Su      Mo Tu We Th Fr Sa Su      Mo Tu We Th Fr Sa Su
    1  2  3  4  5  6                1  2  3  4                         1
 7  8  9 10 11 12 13       5  6  7  8  9 10 11       2  3  4  5  6  7  8
14 15 16 17 18 19 20      12 13 14 15 16 17 18       9 10 11 12 13 14 15
21 22 23 24 25 26 27      19 20 21 22 23 24 25      16 17 18 19 20 21 22
28 29 30                  26 27 28 29 30 31         23 24 25 26 27 28 29
                                                    30

July                     August                  September
Mo Tu We Th Fr Sa Su      Mo Tu We Th Fr Sa Su      Mo Tu We Th Fr Sa Su
    1  2  3  4  5  6                   1  2  3       1  2  3  4  5  6  7
 7  8  9 10 11 12 13       4  5  6  7  8  9 10       8  9 10 11 12 13 14
14 15 16 17 18 19 20      11 12 13 14 15 16 17      15 16 17 18 19 20 21
21 22 23 24 25 26 27      18 19 20 21 22 23 24      22 23 24 25 26 27 28
28 29 30 31               25 26 27 28 29 30 31      29 30

October                   November                  December
Mo Tu We Th Fr Sa Su      Mo Tu We Th Fr Sa Su      Mo Tu We Th Fr Sa Su
       1  2  3  4  5                      1  2       1  2  3  4  5  6  7
 6  7  8  9 10 11 12       3  4  5  6  7  8  9       8  9 10 11 12 13 14
13 14 15 16 17 18 19      10 11 12 13 14 15 16      15 16 17 18 19 20 21
20 21 22 23 24 25 26      17 18 19 20 21 22 23      22 23 24 25 26 27 28
27 28 29 30 31            24 25 26 27 28 29 30      29 30 31

```