Python 日期的轉(zhuǎn)換及計(jì)算的具體使用詳解

更新時(shí)間：2020年01月16日 10:26:10 作者：大夢(mèng)三千秋

這篇文章主要介紹了Python 日期的轉(zhuǎn)換及計(jì)算的具體使用詳解，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

日期的轉(zhuǎn)換及計(jì)算

對(duì)于日期，有時(shí)需執(zhí)行不同時(shí)間單位的轉(zhuǎn)換，或者接受字符串格式的日期，轉(zhuǎn)換為 datetime 對(duì)象。有時(shí)需計(jì)算日期的范圍，以及特定某個(gè)星期幾的日期。這里更多用到的是 Python 提供的 datetime 模塊。

datetime 模塊

日期與時(shí)間的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換

datetime 模塊中可以通過創(chuàng)建 timedelta 對(duì)象表示一個(gè)時(shí)間段。如下示例：

>>> from datetime import timedelta
>>> a = timedelta(days=2, hours=6)
>>> b = timedelta(hours=4.5)
>>> c = a + b
>>> c
datetime.timedelta(2, 37800)
>>> c.days
2
>>> c.seconds
37800
>>> c.seconds / 3600
10.5
>>> c.total_seconds() / 3600
58.5

如果想表示指定的日期和時(shí)間，需要先創(chuàng)建 datetime 對(duì)象然后使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)運(yùn)算執(zhí)行操作。示例如下：

>>> from datetime import datetime
>>> a = datetime(2020, 1, 15)
>>> print(a + timedelta(days=10))
2020-01-25 00:00:00
>>> b = datetime(2020, 2, 3)
>>> d = b - a
>>> d
datetime.timedelta(19)
>>> d.days
19
>>> now = datetime.today()
>>> print(now)
2020-01-15 10:59:10.230995
>>> print(now + timedelta(minutes=10))
2020-01-15 11:09:10.230995

datetime 對(duì)象能夠自行處理閏年的問題，如下示例：

>>> a = datetime(2020, 3, 1)
>>> b = datetime(2020, 2, 28)
>>> a - b
datetime.timedelta(2)
>>> (a - b).days
2
>>> c = datetime(2019, 3, 1)
>>> d = datetime(2019, 2, 28)
>>> c - d
datetime.timedelta(1)
>>> (c - d).days
1

字符串與日期的轉(zhuǎn)換

當(dāng)編寫的程序接受以字符串格式表達(dá)的日期輸入時(shí)，需求為將此類字符串轉(zhuǎn)換為 datetime 對(duì)象進(jìn)行計(jì)算。

使用 datetime 對(duì)象中的 strptime() 方法實(shí)現(xiàn)，如下代碼：

>>> from datetime import datetime
>>> text = '2020-01-15'
>>> y = datetime.strptime(text, '%Y-%m-%d')
>>> y
datetime.datetime(2020, 1, 15, 0, 0)
>>> z = datetime.now()
>>> z
datetime.datetime(2020, 1, 15, 11, 10, 11, 71792)
>>> diff = z-y
>>> diff
datetime.timedelta(0, 40211, 71792)

上述 %Y 的含義是以十進(jìn)制表示的帶世紀(jì)的年份，%m 為以補(bǔ)零后的十進(jìn)制表示的月份，%d 為以補(bǔ)零后的十進(jìn)制表示月份中的一天。

以下是幾項(xiàng)格式代碼。例如：

指令	含義
%a	當(dāng)?shù)毓ぷ魅盏目s寫
% A	當(dāng)?shù)毓ぷ魅盏娜?/td>
% b	當(dāng)?shù)卦路莸目s寫
% B	當(dāng)?shù)卦路莸娜?/td>
% H	補(bǔ)零后十進(jìn)制表示的小時(shí)(24小時(shí)制)
% I	補(bǔ)零后十進(jìn)制表示的小時(shí)(12小時(shí)制)
% M	補(bǔ)零后十進(jìn)制表示的分鐘
% S	補(bǔ)零后十進(jìn)制表示的秒

將日期格式化為英文易讀形式，如下：

>>> z
datetime.datetime(2020, 1, 15, 11, 10, 11, 71792)
>>> format_z = datetime.strftime(z, "%A %B %d, %Y")
>>> format_z
'Wednesday January 15, 2020'

datetime.strftime() 函數(shù)返回一個(gè)由顯示格式字符串所指定的代表日期的字符串。格式指令，如上述代碼中的 "%A %B %d, %Y"。其中該函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)為 datetime 對(duì)象。

這里需要注意的地方是，strptime 的性能比較差。若明確需求是解析大量并且已經(jīng)知道格式的日期字符串，可以考慮自己實(shí)現(xiàn)一套解析方案。假設(shè)格式如 YYYY-MM-DD，可用如下代碼實(shí)現(xiàn)解析函數(shù)：

from datetime import datetime
def parse_ymd(s):
   year_s, mon_s, day_s = s.split('-')
   return datetime(int(year_s), int(mon_s), int(day_s))

兩者實(shí)現(xiàn)的效果：

In [1]: from datetime import datetime
  ...: def parse_ymd(s):
  ...:   year_s, mon_s, day_s = s.split('-')
  ...:   return datetime(int(year_s), int(mon_s), int(day_s))

In [2]: text = "2020-01-15"

In [3]: %timeit datetime.strptime(text, '%Y-%m-%d')
7.75 µs ± 31 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 100000 loops each)

In [4]: %timeit parse_ymd(text)
1.05 µs ± 3.07 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each)

可以看出，parse_ymd() 函數(shù)比 datetime.strptime() 快 7 倍多。若是進(jìn)行大量處理的設(shè)計(jì)日期，且格式固定的情況下，可以考慮這個(gè)方案。

計(jì)算某個(gè)月份的日期范圍

Python 提供的 calendar 模塊提供了與日歷相關(guān)的函數(shù)。可以考慮配合 datetime 模塊實(shí)現(xiàn)需求：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
'''
@File: datetime_calendar.py
@Time: 2020/01/15 12:46:58
@Author: 大夢(mèng)三千秋
@Contact: yiluolion@126.com
'''

# put the import lib here
from datetime import date, timedelta
import calendar

def get_month_range(start_date=None):
  '''獲取月份的范圍

  Args:
    start_date: 開始的日期，默認(rèn)為 None

  Returns:
    返回包含月份開始日期和結(jié)束日期的元組
  '''
  if start_date is None: # 若 start_date 為空，賦值為當(dāng)月的第一天
    start_date = date.today().replace(day=1)
  # 獲取月份的天數(shù)
  _, days_in_month = calendar.monthrange(start_date.year, start_date.month)
  # 計(jì)算結(jié)束日期
  end_date = start_date + timedelta(days=days_in_month)
  # 返回開始日期和結(jié)束日期的元組
  return (start_date, end_date)

在交互式解釋器中使用如下：

In [1]: from datetime import timedelta

In [2]: from datetime_calendar import get_month_range

In [3]: a_day = timedelta(days=1)

In [4]: first_day, last_day = get_month_range()

In [5]: while first_day < last_day:
  ...:   print(first_day)
  ...:   first_day += a_day
  ...:
2020-01-01
2020-01-02
2020-01-03
2020-01-04
2020-01-05
2020-01-06
2020-01-07
2020-01-08
...

注意：若在交互解釋器下無法導(dǎo)入自己寫的模塊中的方法，嘗試直接在文件所在的路徑下打開交互解釋器。
上面的代碼中，首先將 start_date 對(duì)應(yīng)月份的第一天的日期計(jì)算出來。這里使用了 date 對(duì)象的 replace() 方法將 day 屬性設(shè)置為 1，即表示第一天。

calendar.monthrange() 函數(shù)返回指定年份指定月份第一天是星期幾，以及這個(gè)月的天數(shù)。

獲得月份天數(shù)后，加上開始日期可得結(jié)束日期。這里需要注意的是，結(jié)束日期并不包含在這個(gè)日期范圍。在遍歷的時(shí)候，判斷條件為 first_day < last_day，不輸出 last_day 的值，以 timedelta 實(shí)例進(jìn)行遞增日期。

參考資料

來源

David M. Beazley;Brian K. Jones.Python Cookbook, 3rd Edtioni.O'Reilly Media.2013.
"8.1. datetime — Basic date and time types".docs.python.org.Retrieved 11 January 2020
"8.2. calendar — General calendar-related functions".docs.python.org.Retrieved 13 January 2020

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