Python日期时间函数：如何对日期和时间进行处理

Python是一门开源高级编程语言，面向对象，具有简单易学的语法特点以及丰富的库函数，能够支持多种编程范式，因此得以被广泛应用于科学计算、数据处理、网络编程、Web开发、人工智能等领域。在Python编程中，日期和时间的处理是很常见的需求，因此这里我们将介绍一些Python常用的日期和时间函数。

Python内置的datetime库提供了各种日期和时间处理函数，包括日期表示、时间表示、时间差计算、日期格式化等功能。这里我们将分别介绍如下几个子模块：

1. datetime模块

datetime模块是Python内置的时间和日期处理模块，它提供了日期类（date）、时间类（time）和日期时间类（datetime）三种基本数据类型，可以对日期和时间进行各种运算和比较操作。

（1）获取当前日期和时间

要获取当前日期和时间，可以使用datetime模块中的datetime类中的now()方法，该方法可以返回当前日期和时间的datetime类型对象。

import datetime

now = datetime.datetime.now()
print(now)

输出结果：2019-10-30 09:58:31.035207

（2）获取日期和时间的各个部分

datetime对象中包含了日期和时间的各个部分，包括年、月、日、时、分、秒等。通过访问datetime对象的属性可以获取这些部分的值，例如：

now = datetime.datetime.now()

year = now.year        # 年
month = now.month      # 月
day = now.day          # 日
hour = now.hour        # 时
minute = now.minute    # 分
second = now.second    # 秒

print(year, month, day, hour, minute, second)

输出结果：2019 10 30 10 5 37

（3）日期和时间的计算

对日期和时间进行加减运算是常见的需求。datetime对象支持加减 timedelta 类型对象进行计算。timedelta用于表示两个日期或时间之间的时间差。

now = datetime.datetime.now()

delta_hours = datetime.timedelta(hours=2)   # 2小时
future = now + delta_hours                  # 当前时间加2小时
print(future)

delta_days = datetime.timedelta(days=7)     # 7天
future = now + delta_days                   # 当前时间加7天
print(future)

输出结果：

2019-10-30 12:05:37.015103

2019-11-06 10:05:37.015103

（4）日期和时间的格式化

datetime对象可以通过strftime()方法来格式化输出。strftime()方法根据指定的格式字符串输出日期和时间的字符串表示。

now = datetime.datetime.now()

print(now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
print(now.strftime("%Y%m%d_%H%M%S"))
print(now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S.%f"))

输出结果：

2019-10-30 09:42:40

20191030_094240

2019-10-30 09:42:40.296163

2. time模块

time模块是Python内置的时间处理模块，也就是datetime模块中time类的子模块，它能够提供更加精细的时间处理功能。time模块主要包括了几个函数，包括获取时间戳、休眠等函数。

（1）获取当前时间戳

时间戳是指格林威治时间1970年1月1日0时0分0秒到当前时间的总秒数。time模块中的time()函数可以获取当前的时间戳。

import time

timestamp = time.time()
print(int(timestamp))

输出结果：1572380712

（2）日期和时间的格式化

strftime()函数除了可以格式化datetime对象，还可以格式化struct_time对象。struct_time对象是一个元组类型，包含了年、月、日、时、分、秒、星期几等信息。time模块中的gmtime()函数和localtime()函数分别可以获取格林威治时间和本地时间对应的struct_time对象。

import time

t = time.localtime()    # 本地时间的struct_time对象
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t))

t = time.gmtime()       # 格林威治时间的struct_time对象
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t))

输出结果：

2019-10-30 10:22:15

2019-10-30 02:22:15

结合datetime模块中的日期和时间格式化函数，我们可以将struct_time对象转换为datetime对象，然后进行加减、比较等操作。

3. calendar模块

calendar模块是Python内置的日历处理模块，提供了各种日历相关的函数。它能够满足一些日历方面的需求，比如说跨年计算、月历获取、年历获取等。此处只介绍月历和年历的获取功能。

（1）获取当月月历

calendar模块中的monthcalendar()函数用于获取指定年份和月份的日历矩阵，返回一个二维列表。其中每行表示一周，0表示该日期不在当前月份内，其他数字表示该日期在当前月份内。

import calendar

year = 2019
month = 10

matrix = calendar.monthcalendar(year, month)
for i in range(len(matrix)):
  for j in range(len(matrix[0])):
    if matrix[i][j] == 0:
      print("  ", end=" ")
    else:
      print("{:2d}".format(matrix[i][j]), end=" ")
  print()

输出结果：

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

（2）获取某年年历

calendar模块中的yeardays2calendar()函数用于获取指定年份的日历矩阵，返回一个三维列表。其中每个二维列表代表一个月份，每个月份列表的元素是一个三元组。三元组的 个元素是日期（这表示一整年中的顺序编号），第二个元素是该日期所属的星期数，第三个元素是该日期是否在当前月份内。

import calendar

year = 2019

matrix = calendar.yeardays2calendar(year, 3)
for month in matrix:
  for week in month:
    for day in week:
      if day[2] == 0:
        print(" ", end="")
      else:
        print("{:2d}".format(day[2]), end="")
    print()

输出结果：

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 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

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 2 3

4 5 6 7 8 9