【python】标准库（第六讲）

小鹏linux
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“一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴”，时间是宝贵的。在日常生活中，“时间”这个属于是比较笼统和含糊的。在物理学中，“时间”是一个非常明确的概念。在 Python 中，“时间”可以通过相关模块实现。

1. calendar

>>> import calendar
>>> cal = calendar.month(2015, 1)
>>> print cal
    January 2015
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 31

轻而易举得到了 2015 年 1 月的日历，并且排列的还那么整齐。这就是 calendar 模块。大家可以用 dir() 去查看这个模块下的所有内容。为了让大家阅读方便，将常用的整理如下（一切都是为了热衷于CSDN的兄弟姐妹们啊）：

1.1 calendar(year,w=2,l=1,c=6)

返回 year 年年历，3 个月一行，间隔距离为 c。 每日宽度间隔为 w 字符。每行长度为 21* W+18+2* C。l 是每星期行数。
>>> year = calendar.calendar(2015)
>>> print year
                        2015

    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                     1                 1
 5 6 7 8 9 10 11       2 3 4 5 6 7 8         2 3 4 5 6 7 8
12 13 14 15 16 17 18     9 10 11 12 13 14 15     9 10 11 12 13 14 15
19 20 21 22 23 24 25      16 17 18 19 20 21 22     16 17 18 19 20 21 22
26 27 28 29 30 31        23 24 25 26 27 28        23 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                 1 2 3   1 2 3 4 5 6 7
6 7 8 9 10 11 12      4 5 6 7 8 9 10        8 9 10 11 12 13 14
13 14 15 16 17 18 19    11 12 13 14 15 16 17    15 16 17 18 19 20 21
20 21 22 23 24 25 26     18 19 20 21 22 23 24     22 23 24 25 26 27 28
27 28 29 30         25 26 27 28 29 30 31     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                    1 2     1 2 3 4 5 6
6 7 8 9 10 11 12        3 4 5 6 7 8 9        7 8 9 10 11 12 13
13 14 15 16 17 18 19     10 11 12 13 14 15 16     14 15 16 17 18 19 20
20 21 22 23 24 25 26      17 18 19 20 21 22 23      21 22 23 24 25 26 27
27 28 29 30 31         24 25 26 27 28 29 30        28 29 30
             31

    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                     1     1 2 3 4 5 6
5 6 7 8 9 10 11        2 3 4 5 6 7 8         7 8 9 10 11 12 13
12 13 14 15 16 17 18     9 10 11 12 13 14 15     14 15 16 17 18 19 20
19 20 21 22 23 24 25      16 17 18 19 20 21 22     21 22 23 24 25 26 27
26 27 28 29 30 31        23 24 25 26 27 28 29     28 29 30 31
               30

1.2 isleap(year)

判断是否为闰年，是则返回 true，否则 false.
>>> calendar.isleap(2000)
True
>>> calendar.isleap(2015)
False

怎么判断一年是闰年，常常见诸于一些编程语言的练习题，现在用一个方法搞定。

1.3 leapdays(y1,y2)

返回在 Y1，Y2 两年之间的闰年总数，包括 y1，但不包括 y2，这有点如同序列的切片一样。
>>> calendar.leapdays(2000,2004)
1
>>> calendar.leapdays(2000,2003)
1

1.4 month(year,month,w=2,l=1)

返回 year 年 month 月日历，两行标题，一周一行。每日宽度间隔为 w 字符。每行的长度为 7* w+6。l 是每星期的行数。
>>> print calendar.month(2015, 5)
    May 2015
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 31

1.5 monthcalendar(year,month)

返回一个列表，列表内的元素还是列表，这叫做嵌套列表。每个子列表代表一个星期，都是从星期一到星期 日，如果没有本月的日期，则为 0。
>>> calendar.monthcalendar(2015, 5)
[[0, 0, 0, 0, 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, 31]]

大家可以将这个结果和 calendar.month(2015, 5) 去对照理解。

1.6 monthrange(year,month)

返回一个元组，里面有两个整数。第一个整数代表着该月的第一天从星期几是（从 0 开始，依次为星期一、星期二，直到 6 代表星期日）。第二个整数是该月一共多少天。
>>> calendar.monthrange(2015, 5)
(4, 31)

从返回值可知，2015 年 5 月 1 日是星期五，这个月一共 31 天。这个结果，也可以从日历中看到。

1.7 weekday(year,month,day)

输入年月日，知道该日是星期几（注意，返回值依然按照从 0 到 6 依次对应星期一到星期六）
>>> calendar.weekday(2015, 5, 4)     #星期一
0
>>> calendar.weekday(2015, 6, 4)     #星期四
3

2. time

2.1 time()

time 模块是常用的。
>>> import time
>>> time.time()
1430745298.391026

time.time() 获得的是当前时间（严格说是时间戳），只不过这个时间对人不友好，它是以 1970 年 1 月 1 日 0 时 0 分 0 秒为计时起点，到当前的时间长度（不考虑闰秒）

UNIX 时间，或称 POSIX 时间是 UNIX 或类 UNIX 系统使用的时间表示方式：从协调世界时 1970 年 1 月 1 日 0 時 0 分 0 秒起至现在的总秒数，不考虑秒

现时大部分使用 UNIX 的系统都是 32 位元的，即它们会以 32 位二進制数字表示时间。但是它们最多只能表示至协调世界时间 2038 年 1 月 19 日 3 时 14 分 07 秒（二进制：01111111 11111111 11111111 11111111，0x7FFF:FFFF），在下一秒二进制数字会是 10000000 00000000 00000000 00000000，（0x8000:0000），这是负数，因此各系统会把时间误解作 1901 年 12 月 13 日 20 时 45 分 52 秒（亦有说回鬼到 1970年）。这时可能会令软件发生问题，导致系统瘫痪。

目前的解決方案是把系統由 32 位元转为 64 位元系统。在 64 位系统下，此时间最多可以表示到 292,277,026,596 年 12 月 4 日 15 时 30 分 08 秒。

有没有对人友好一点的时间显示呢？

2.2 localtime()

>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2015, tm_mon=5, tm_mday=4, tm_hour=21, tm_min=33, tm_sec=39, tm_wday=0, tm_yday=124, tm_isdst=0)

这个就友好多了。得到的结果可以称之为时间元组（也有括号），其各项的含义是：
索引属性含义
0tm_year年
1tm_mon月
2tm_mday日
3tm_hour时
4tm_min分
5tm_sec秒
6tm_wday一周中的第几天
7tm_yday一年中的第几天
8tm_isdst夏令时
>>> t = time.localtime()
>>> t[1]
5

通过索引，能够得到相应的属性，上面的例子中就得到了当前时间的月份。其实， time.localtime() 不是没有参数，它在默认情况下，以 time.time() 的时间戳为参数。言外之意就是说可 以自己输入一个时间戳，返回那个时间戳所对应的时间（按照公元和时分秒计时）。例如：
>>> time.localtime(100000)
time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=2, tm_hour=11, tm_min=46, tm_sec=40, tm_wday=4, tm_yday=2, tm_isdst=0)

2.3 gmtime()

localtime() 得到的是本地时间，如果要国际化，就最好使用格林威治时间。可以这样：
>>> import time
>>> time.gmtime()
time.struct_time(tm_year=2015, tm_mon=5, tm_mday=4, tm_hour=23, tm_min=46, tm_sec=34, tm_wday=0, tm_yday=124, tm_isdst=0)

格林威治标准时间（中国大陆翻译：格林尼治平均时间或格林尼治标准时间，台、港、澳翻译：格林威治标准时

间；英语：Greenwich Mean Time，GMT）是指位于英国伦敦郊区的皇家格林威治天文台的标准时间，因为

本初子午线被定义在通过那裡的经线。

还有更友好的：

2.4 asctime()

>>> time.asctime()
'Mon May 4 21:46:13 2015'

time.asctime() 的参数为空时，默认是以 time.localtime() 的值为参数，所以得到的是当前日期时间和星期。当然，也可以自己设置参数：
>>> h = time.localtime(1000000)
>>> h
time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=12, tm_hour=21, tm_min=46, tm_sec=40, tm_wday=0, tm_yday=12, tm_isdst=0)
>>> time.asctime(h)
'Mon Jan 12 21:46:40 1970'

注意， time.asctime() 的参数必须是时间元组，类似上面那种。不是时间戳，通过 time.time() 得到的时间 戳，也可以转化为上面形式：

2.5 ctime()

>>> time.ctime()
'Mon May 4 21:52:22 2015'

在没有参数的时候，事实上是以 time.time() 的时间戳为参数。也可以自定义一个时间戳。
>>> time.ctime(1000000)
'Mon Jan 12 21:46:40 1970'

跟前面得到的结果是一样的。只不过是用了时间戳作为参数。在前述函数中，通过 localtime()、gmtime() 得到的是时间元组，通过 time() 得到的是时间戳。有的函数如 asctime() 是以时间元组为参数，有的如 ctime() 是以时间戳为函数。这样做的目的是为了满足编程中多样化的需要。

2.6 mktime()

mktime() 也是以时间元组为参数，但是它返回的不是可读性更好的那种样式，而是：
>>> lt = time.localtime()
>>> lt
time.struct_time(tm_year=2015, tm_mon=5, tm_mday=5, tm_hour=7, tm_min=55, tm_sec=29, tm_wday=1, tm_yday=125, tm_isdst=0)
>>> time.mktime(lt)
1430783729.0

返回了时间戳。就类似于 localtime() 的逆过程（localtime() 是以时间戳为参数）。以上基本能够满足编程需要了吗？好像还缺点什么，因为在编程中，用的比较多的是“字符串”，似乎还没有将时间转化为字符串的函数。这个应该有。

2.7 strftime()

函数格式稍微复杂一些

Help on built-in function strftime in module time:

strftime(...) strftime(format[, tuple]) -> string

Convert a time tuple to a string according to a format specification. See the library reference manual for formatting codes. When the time tuple is not present, current time as returned by localtime() is used.

将时间元组按照指定格式要求转化为字符串。如果不指定时间元组，就默认为 localtime() 值。我说复杂，是在于其 format，需要用到下面的东西。
格式含义取值范围（格式）
%y去掉世纪的年份00-99，如"15"
%Y完整的年份如"2015"
%j指定日期是一年中的第几天001-366
%m返回月份01-12
%b本地简化月份的名称简写英文月份
%B本地完整月份的名称完整英文月份
%d该月的第几日如 5 月 1 日返回"01"
%H该日的第几时（24 小时制）00-23
%l该日的第几时（12 小时制）01-12
%M分钟00-59
%S秒00-59
%U在该年中的第多少星期（以周日为一周起点）00-53
%W同上，只不过是以周一为起点00-53
%w一星期中的第几天0-6
%Z时区在中国大陆测试，返回 CST，即 China Standard Time
%x日期日/月/年
%X时间时:分:秒
%c详细日期时间日/月/年 时:分:秒
%%‘%’字符‘%’字符
%p上下午AM or PM
简要列举如下：
>>> time.strftime("%y,%m,%d")
'15,05,05'
>>> time.strftime("%y/%m/%d")
'15/05/05'

分隔符可以自由指定。既然已经变成字符串了，就可以“随心所欲不逾矩”了。

2.8 strptime()

Help on built-in function strptime in module time:

strptime(...) strptime(string, format) -> struct_time

Parse a string to a time tuple according to a format specification. See the library reference manual for formatting codes (same as strftime()).

strptime() 的作用是将字符串转化为时间元组。请注意的是，其参数要指定两个，一个是时间字符串，另外一个是时间字符串所对应的格式，格式符号用上表中的。例如：
>>> today = time.strftime("%y/%m/%d")
>>> today
'15/05/05'
>>> time.strptime(today, "%y/%m/%d")
time.struct_time(tm_year=2015, tm_mon=5, tm_mday=5, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=1, tm_yday=125, tm_isdst=-1)

3. datetime

虽然 time 模块已经能够把有关时间方面的东西搞定了，但是，在某些调用的时候，还感觉不是很直接，于是又出来了一个 datetime 模块，供程序猿和程序媛们选择使用。
datetime 模块中有几个类：        • datetime.date：日期类，常用的属性有 year/month/day        • datetime.time：时间类，常用的有 hour/minute/second/microsecond        • datetime.datetime：日期时间类        • datetime.timedelta：时间间隔，即两个时间点之间的时间长度        • datetime.tzinfo：时区类

3.1 date 类

通过实例了解常用的属性：
>>> import datetime
>>> today = datetime.date.today()
>>> today
datetime.date(2015, 5, 5)

这里其实生成了一个日期对象，然后操作这个对象的各种属性。用 print 语句，可以是视觉更佳：
>>> print today
2015-05-05
>>> print today.ctime()
Tue May 5 00:00:00 2015
>>> print today.timetuple()
time.struct_time(tm_year=2015, tm_mon=5, tm_mday=5, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=1, tm_yday=125, tm_isdst=-1)
>>> print today.toordinal()
735723

特别注意，如果你妄图用 datetime.date.year() ，是会报错的，因为 year 不是一个方法，必须这样行：
>>> print today.year
2015
>>> print today.month
5
>>> print today.day
5

进一步看看时间戳与格式化时间格式的转换
>>> to = today.toordinal()
>>> to
735723
>>> print datetime.date.fromordinal(to)
2015-05-05

>>> import time
>>> t = time.time()
>>> t
1430787994.80093
>>> print datetime.date.fromtimestamp(t)
2015-05-05

还可以更灵活一些，修改日期。
>>> d1 = datetime.date(2015,5,1)
>>> print d1
2015-05-01
>>> d2 = d1.replace(year=2005, day=5)
>>> print d2
2005-05-05

3.2 time 类

也要生成 time 对象
>>> t = datetime.time(1,2,3)
>>> print t
01:02:03

它的常用属性：
>>> print t.hour
1
>>> print t.minute
2
>>> print t.second
3
>>> t.microsecond
0
>>> print t.tzinfo
None

3.3 timedelta 类

主要用来做时间的运算。比如：
>>> now = datetime.datetime.now()
>>> print now
2015-05-05 09:22:43.142520

没有讲述 datetime 类，因为在有了 date 和 time 类知识之后，这个类比较简单，我最喜欢这个 now 方法了。 对 now 增加 5 个小时
>>> b = now + datetime.timedelta(hours=5)
>>> print b
2015-05-05 14:22:43.142520

增加两周
>>> c = now + datetime.timedelta(weeks=2)
>>> print c
2015-05-19 09:22:43.142520

计算时间差：
>>> d = c - b
>>> print d
13 days, 19:00:00

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