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Python time模块详解 - 时间处理完全指南
DongfangKua
- Python
- 2025-08-13
- 387
Python time模块详解
全面掌握Python时间处理的核心工具
在Python编程中，处理时间是一项常见且重要的任务。Python内置的time模块提供了各种与时间相关的函数，能够帮助开发者获取当前时间、格式化时间、测量代码执行时间以及进行时间转换等操作。本教程将深入解析time模块的核心功能和使用方法。
time模块基础功能
time模块提供了一系列处理时间的函数，以下是其主要功能分类：
| 功能类别 | 常用函数 | 描述 |
|---|---|---|
| 时间获取 | time(), ctime(), gmtime(), localtime() | 获取当前时间戳、可读时间字符串、结构化时间对象 |
| 时间格式化 | strftime(), strptime() | 时间对象与字符串之间的相互转换 |
| 时间操作 | mktime(), asctime() | 时间对象与时间戳的转换 |
| 计时功能 | sleep(), perf_counter(), process_time() | 程序暂停、精确计时和进程时间测量 |
时间获取函数详解
1. time.time() - 获取当前时间戳
返回自纪元(1970年1月1日00:00:00 UTC)以来的秒数，浮点数形式。
import time
# 获取当前时间戳
timestamp = time.time()
print(f"当前时间戳: {timestamp}")
2. time.ctime() - 可读时间字符串
将时间戳转换为可读的本地时间字符串，默认使用当前时间。
# 获取当前时间的可读字符串
current_time = time.ctime()
print(f"当前时间: {current_time}")
# 转换特定时间戳
timestamp = 1689876543.21
converted_time = time.ctime(timestamp)
print(f"转换后的时间: {converted_time}")
3. time.localtime() - 本地结构化时间
返回表示本地时间的struct_time对象，包含年、月、日等详细信息。
# 获取本地时间的结构化对象
local_time = time.localtime()
print("本地结构化时间:")
print(f" 年份: {local_time.tm_year}")
print(f" 月份: {local_time.tm_mon}")
print(f" 日期: {local_time.tm_mday}")
print(f" 小时: {local_time.tm_hour}")
print(f" 分钟: {local_time.tm_min}")
print(f" 星期: {local_time.tm_wday + 1}") # 0-6 (周一为0)
当前时间可视化
Loading time...
时间格式化与解析
1. time.strftime() - 时间格式化
将struct_time对象格式化为指定格式的字符串。
# 格式化当前时间
formatted_time = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
print(f"格式化时间: {formatted_time}")
# 更多格式示例
print(time.strftime("%A, %d %B %Y")) # 星期, 日 月 年
print(time.strftime("Today is %j day of the year")) # 一年中的第几天
常用格式代码：
%Y - 四位数年份 (2023)
%m - 月份 (01-12)
%d - 日期 (01-31)
%H - 24小时制小时 (00-23)
%M - 分钟 (00-59)
%S - 秒 (00-59)
%A - 完整星期名称 (Monday)
%B - 完整月份名称 (January)
%Y - 四位数年份 (2023)
%m - 月份 (01-12)
%d - 日期 (01-31)
%H - 24小时制小时 (00-23)
%M - 分钟 (00-59)
%S - 秒 (00-59)
%A - 完整星期名称 (Monday)
%B - 完整月份名称 (January)
2. time.strptime() - 时间解析
将时间字符串解析为struct_time对象。
# 解析时间字符串
time_str = "2023-07-20 14:30:00"
parsed_time = time.strptime(time_str, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print("解析后的时间对象:")
print(f" 年份: {parsed_time.tm_year}")
print(f" 月份: {parsed_time.tm_mon}")
print(f" 日期: {parsed_time.tm_mday}")
时间转换与操作
1. time.mktime() - 转换为时间戳
将struct_time对象转换为时间戳。
# 创建struct_time对象
time_tuple = (2023, 7, 20, 14, 30, 0, 0, 0, 0)
# 转换为时间戳
timestamp = time.mktime(time_tuple)
print(f"转换后的时间戳: {timestamp}")
2. time.gmtime() - UTC时间
获取当前UTC时间的struct_time对象。
# 获取UTC时间
utc_time = time.gmtime()
print("UTC时间:")
print(f" {utc_time.tm_hour}:{utc_time.tm_min}:{utc_time.tm_sec}")
时区转换示例
将本地时间转换为UTC时间并计算时间差：
# 获取本地时间和UTC时间
local_time = time.localtime()
utc_time = time.gmtime()
# 计算时区偏移（小时）
timezone_offset = local_time.tm_hour - utc_time.tm_hour
if timezone_offset < 0:
timezone_offset += 24
print(f"本地时间与UTC时间相差 {timezone_offset} 小时")
计时与性能测量
1. time.sleep() - 程序暂停
使程序暂停执行指定的秒数。
print("程序开始执行...")
time.sleep(2.5) # 暂停2.5秒
print("2.5秒后继续执行")
2. 性能测量方法
time模块提供了多种测量时间的方法：
# 使用time.time()测量
start_time = time.time()
# 执行一些操作
time.sleep(1.5)
end_time = time.time()
print(f"执行时间: {end_time - start_time:.4f} 秒")
# 使用time.perf_counter() (更高精度)
start = time.perf_counter()
time.sleep(0.75)
end = time.perf_counter()
print(f"高精度执行时间: {end - start:.6f} 秒")
# 使用time.process_time() (测量CPU时间)
start_cpu = time.process_time()
# 执行CPU密集型操作
sum(range(1000000))
end_cpu = time.process_time()
print(f"CPU处理时间: {end_cpu - start_cpu:.6f} 秒")
性能测量建议：
• 对于一般代码计时，使用time.perf_counter()
• 测量CPU处理时间，使用time.process_time()
• 需要跨平台兼容性，使用time.time()
• 避免在性能测量中使用time.sleep()
• 对于一般代码计时，使用time.perf_counter()
• 测量CPU处理时间，使用time.process_time()
• 需要跨平台兼容性，使用time.time()
• 避免在性能测量中使用time.sleep()
实际应用案例
案例1：程序运行时间统计
def calculate_sum(n):
"""计算1到n的和"""
return sum(range(1, n+1))
# 记录开始时间
start_time = time.perf_counter()
# 执行函数
result = calculate_sum(1000000)
# 记录结束时间
end_time = time.perf_counter()
# 计算并显示执行时间
elapsed = end_time - start_time
print(f"计算结果: {result}")
print(f"执行时间: {elapsed:.6f} 秒")
案例2：倒计时定时器
def countdown(seconds):
"""倒计时函数"""
while seconds:
mins, secs = divmod(seconds, 60)
time_format = f"{mins:02d}:{secs:02d}"
print(time_format, end='\r')
time.sleep(1)
seconds -= 1
print("时间到！")
# 开始10秒倒计时
countdown(10)
案例3：时间戳转换工具
def timestamp_to_date(ts=None):
"""将时间戳转换为可读日期"""
if ts is None:
ts = time.time()
return time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime(ts))
# 转换当前时间戳
print(f"当前时间: {timestamp_to_date()}")
# 转换指定时间戳
print(f"指定时间: {timestamp_to_date(1609459200)}") # 2021-01-01 00:00:00
本文由DongfangKua于2025-08-13发表在吾爱品聚，如有疑问，请联系我们。
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