time — 时间的访问和转换


此模块提供各种与时间相关的函数。有关的相关功能,另请参阅 datetimecalendar 模块。

尽管此模块始终可用,但并非所有平台都提供所有函数。此模块中定义的大多数函数都调用具有相同名称的平台 C 库函数。由于这些函数的语义因平台而异,因此有时查阅平台文档可能会有所帮助。

下面将对一些术语和惯例进行解释。

  • 纪元 是时间的起点,即 time.gmtime(0) 的返回值。在所有平台上,它都是 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 (UTC)。

  • 术语“自纪元以来的秒数”是指自纪元以来的总秒数,通常不包括 闰秒。在所有符合 POSIX 标准的平台上,闰秒都不包括在此总数中。

  • 此模块中的函数可能无法处理早于 纪元 或很久以后的日期和时间。未来的截止点由 C 库决定;对于 32 位系统,通常是 2038 年。

  • 当给定 %y 格式代码时,函数 strptime() 可以解析两位数年份。解析两位数年份时,将根据 POSIX 和 ISO C 标准对其进行转换:值 69-99 映射到 1969-1999,值 0-68 映射到 2000-2068。

  • UTC 是协调世界时(以前称为格林威治标准时间或 GMT)。UTC 首字母缩略词并非错误,而是英语和法语之间的折衷方案。

  • DST 是夏令时,是指在一年中的部分时间里对时区进行的(通常为)一小时的调整。DST 规则很神奇(由当地法律决定),并且每年都可能发生变化。C 库中有一个包含本地规则的表(通常为了灵活性,它从系统文件中读取),并且是这方面唯一可靠的信息来源。

  • 各种实时函数的精度可能低于其值或参数所表示的单位。例如,在大多数 Unix 系统上,时钟每秒仅“滴答”50 或 100 次。

  • 另一方面,time()sleep() 的精度高于其 Unix 等效项:时间表示为浮点数,time() 返回可用的最准确时间(在可用时使用 Unix gettimeofday()),并且 sleep() 将接受非零分数的时间(在可用时使用 Unix select() 来实现)。

  • gmtime()localtime()strptime() 返回的时间值以及 asctime()mktime()strftime() 接受的时间值是一个由 9 个整数组成的序列。gmtime()localtime()strptime() 的返回值还为各个字段提供了属性名称。

    有关这些对象的描述,请参阅 struct_time

    在 3.3 版更改: 当平台支持相应的 struct tm 成员时,struct_time 类型扩展为提供 tm_gmtofftm_zone 属性。

    在 3.6 版更改: struct_time 属性 tm_gmtofftm_zone 现在在所有平台上都可用。

  • 使用以下函数在时间表示形式之间进行转换

    使用

    自纪元以来的秒数

    UTC 中的 struct_time

    gmtime()

    自纪元以来的秒数

    本地时间中的 struct_time

    localtime()

    UTC 中的 struct_time

    自纪元以来的秒数

    calendar.timegm()

    本地时间中的 struct_time

    自纪元以来的秒数

    mktime()

函数

time.asctime([t])

将表示时间的元组或 struct_time(由 gmtime()localtime() 返回)转换为以下格式的字符串:'Sun Jun 20 23:21:05 1993'。日期字段的长度为两个字符,如果日期是一位数,则用空格填充,例如:'Wed Jun  9 04:26:40 1993'

如果未提供 *t*,则使用 localtime() 返回的当前时间。 asctime() 不使用区域设置信息。

注意

与同名的 C 函数不同,asctime() 不会添加尾随换行符。

time.pthread_getcpuclockid(thread_id)

返回指定 *thread_id* 的线程特定 CPU 时间时钟的 *clk_id*。

使用 threading.get_ident()threading.Thread 对象的 ident 属性来获取 *thread_id* 的合适值。

警告

传递无效或过期的 *thread_id* 可能会导致未定义的行为,例如段错误。

可用性:Unix

有关详细信息,请参阅 pthread_getcpuclockid(3) 的手册页。

3.7 版新增。

time.clock_getres(clk_id)

返回指定时钟 *clk_id* 的分辨率(精度)。有关 *clk_id* 可接受值的列表,请参阅时钟 ID 常量

可用性:Unix。

3.3 版新增。

time.clock_gettime(clk_id) float

返回指定时钟 *clk_id* 的时间。有关 *clk_id* 可接受值的列表,请参阅时钟 ID 常量

使用 clock_gettime_ns() 避免 float 类型导致的精度损失。

可用性:Unix。

3.3 版新增。

time.clock_gettime_ns(clk_id) int

clock_gettime() 类似,但返回的时间以纳秒为单位。

可用性:Unix。

3.7 版新增。

time.clock_settime(clk_id, time: float)

设置指定时钟 *clk_id* 的时间。目前,CLOCK_REALTIME 是 *clk_id* 唯一可接受的值。

使用 clock_settime_ns() 避免 float 类型导致的精度损失。

可用性:Unix。

3.3 版新增。

time.clock_settime_ns(clk_id, time: int)

clock_settime() 类似,但使用纳秒设置时间。

可用性:Unix。

3.7 版新增。

time.ctime([secs])

将自 纪元 以来的秒数表示的时间转换为以下格式的字符串:'Sun Jun 20 23:21:05 1993',表示当地时间。日期字段长度为两个字符,如果日期是一位数,则用空格填充,例如:'Wed Jun  9 04:26:40 1993'

如果未提供 *secs* 或为 None,则使用 time() 返回的当前时间。 ctime(secs) 等效于 asctime(localtime(secs))ctime() 不使用区域设置信息。

time.get_clock_info(name)

获取指定时钟的信息作为命名空间对象。支持的时钟名称和读取其值的相应函数是

结果具有以下属性

  • *adjustable*:如果时钟可以自动更改(例如,通过 NTP 守护程序)或由系统管理员手动更改,则为 True,否则为 False

  • *implementation*:用于获取时钟值的底层 C 函数的名称。有关可能的值,请参阅时钟 ID 常量

  • *monotonic*:如果时钟不能后退,则为 True,否则为 False

  • *resolution*:时钟的分辨率,以秒为单位(float

3.3 版新增。

time.gmtime([secs])

将自 纪元 以来的秒数表示的时间转换为 UTC 中的 struct_time,其中 dst 标志始终为零。如果未提供 *secs* 或为 None,则使用 time() 返回的当前时间。将忽略秒的小数部分。有关 struct_time 对象的描述,请参见上文。有关此函数的反函数,请参见 calendar.timegm()

time.localtime([secs])

gmtime() 类似,但转换为本地时间。如果未提供 *secs* 或为 None,则使用 time() 返回的当前时间。当 DST 适用于给定时间时,dst 标志设置为 1

如果时间戳超出了平台 C localtime()gmtime() 函数支持的值的范围,则 localtime() 可能会引发 OverflowError,如果 localtime()gmtime() 失败,则引发 OSError。通常,这被限制在 1970 年到 2038 年之间的年份。

time.mktime(t)

这是 localtime() 的反函数。它的参数是 struct_time 或完整的 9 元组(因为需要 dst 标志;如果 dst 标志未知,则使用 -1),它以*本地*时间(而不是 UTC)表示时间。为了与 time() 兼容,它返回一个浮点数。如果输入值不能表示为有效时间,则会引发 OverflowErrorValueError(这取决于无效值是被 Python 还是底层 C 库捕获)。它可以生成时间的最早日期取决于平台。

time.monotonic() float

返回单调时钟的值(以秒为单位),即不能倒退的时钟。系统时钟更新不会影响时钟。返回值的参考点未定义,因此只有两次调用结果之间的差值才有效。

使用 monotonic_ns() 避免 float 类型造成的精度损失。

3.3 版新增。

在 3.5 版更改: 该函数现在始终可用,并且始终是系统范围的。

在 3.10 版更改: 在 macOS 上,该函数现在是系统范围的。

time.monotonic_ns() int

monotonic() 类似,但返回的时间以纳秒为单位。

3.7 版新增。

time.perf_counter() float

返回性能计数器的值(以秒为单位),即具有最高可用分辨率的时钟,用于测量短时间。它确实包括睡眠期间经过的时间,并且是系统范围的。返回值的参考点未定义,因此只有两次调用结果之间的差值才有效。

使用 perf_counter_ns() 避免 float 类型造成的精度损失。

3.3 版新增。

在 3.10 版更改: 在 Windows 上,该函数现在是系统范围的。

time.perf_counter_ns() int

perf_counter() 类似,但返回的时间以纳秒为单位。

3.7 版新增。

time.process_time() float

返回当前进程的系统和用户 CPU 时间总和的值(以秒为单位)。它不包括睡眠期间经过的时间。根据定义,它是进程范围的。返回值的参考点未定义,因此只有两次调用结果之间的差值才有效。

使用 process_time_ns() 避免 float 类型造成的精度损失。

3.3 版新增。

time.process_time_ns() int

process_time() 类似,但返回的时间以纳秒为单位。

3.7 版新增。

time.sleep(secs)

暂停调用线程的执行,持续指定的秒数。该参数可以是浮点数,以指示更精确的睡眠时间。

如果休眠被信号中断,并且信号处理程序没有引发异常,则将使用重新计算的超时时间重新启动休眠。

由于系统中其他活动的调度,暂停时间可能比请求的时间长任意数量。

在 Windows 上,如果 *secs* 为零,则线程会将其时间片的剩余部分放弃给任何其他准备运行的线程。如果没有其他线程准备运行,则该函数立即返回,并且线程继续执行。在 Windows 8.1 及更高版本上,实现使用高分辨率计时器,它提供 100 纳秒的分辨率。如果 *secs* 为零,则使用 Sleep(0)

Unix 实现

  • 如果可用,则使用 clock_nanosleep()(分辨率:1 纳秒);

  • 或者,如果可用,则使用 nanosleep()(分辨率:1 纳秒);

  • 或者使用 select()(分辨率:1 微秒)。

版本 3.5 中的变化: 即使休眠被信号中断,该函数现在至少休眠 *secs*,除非信号处理程序引发异常(有关基本原理,请参阅 PEP 475)。

版本 3.11 中的变化: 在 Unix 上,现在如果可用,则使用 clock_nanosleep()nanosleep() 函数。在 Windows 上,现在使用可等待计时器。

time.strftime(format[, t])

将表示时间的元组或 struct_time(由 gmtime()localtime() 返回)转换为由 *format* 参数指定的字符串。如果未提供 *t*,则使用由 localtime() 返回的当前时间。*format* 必须是字符串。如果 *t* 中的任何字段超出允许范围,则会引发 ValueError

0 是时间元组中任何位置的合法参数;如果它通常是非法的,则该值将被强制为正确的值。

以下指令可以嵌入到 *format* 字符串中。它们显示时没有可选的字段宽度和精度规范,并在 strftime() 结果中由指示的字符替换

指令

含义

备注

%a

语言环境的缩写星期几名称。

%A

语言环境的完整星期几名称。

%b

语言环境的缩写月份名称。

%B

语言环境的完整月份名称。

%c

语言环境的适当日期和时间表示形式。

%d

以十进制数表示的月份中的日期 [01,31]。

%f

以十进制数表示的微秒数

[000000,999999].

(1)

%H

以十进制数表示的小时(24 小时制)[00,23]。

%I

以十进制数表示的小时(12 小时制)[01,12]。

%j

以十进制数表示的一年中的日期 [001,366]。

%m

以十进制数表示的月份 [01,12]。

%M

以十进制数表示的分钟 [00,59]。

%p

语言环境中相当于 AM 或 PM 的字符串。

(2)

%S

以十进制数表示的秒数 [00,61]。

(3)

%U

以十进制数表示的一年中的周数(星期日作为一周的第一天)[00,53]。新年中第一个星期日之前的所有日期都被视为在第 0 周。

(4)

%w

以十进制数表示的星期几 [0(星期日),6]。

%W

以十进制数表示的一年中的周数(星期一作为一周的第一天)[00,53]。新年中第一个星期一之前的所有日期都被视为在第 0 周。

(4)

%x

语言环境的适当日期表示形式。

%X

语言环境的适当时间表示形式。

%y

以十进制数表示的年份,不带世纪 [00,99]。

%Y

以十进制数表示的年份,带世纪。

%z

时区偏移量,指示与 UTC/GMT 的正负时间差,格式为 +HHMM 或 -HHMM,其中 H 表示十进制小时数字,M 表示十进制分钟数字 [-23:59, +23:59]。 [1]

%Z

时区名称(如果不存在时区,则不显示字符)。已弃用。 [1]

%%

文字 '%' 字符。

备注

  1. %f 格式指令仅适用于 strptime(),不适用于 strftime()。但是,另请参阅 datetime.datetime.strptime()datetime.datetime.strftime(),其中 %f 格式指令适用于微秒

  2. strptime() 函数一起使用时,%p 指令仅在使用 %I 指令解析小时数时才会影响输出小时数字段。

  1. 范围实际上是 061;值 60 在表示闰秒的时间戳中有效,并且出于历史原因支持值 61

  2. strptime() 函数一起使用时,%U%W 仅在指定了星期几和年份时才用于计算。

下面是一个示例,一种与 RFC 2822 互联网电子邮件标准中指定的格式兼容的日期格式。 [1]

>>> from time import gmtime, strftime
>>> strftime("%a, %d %b %Y %H:%M:%S +0000", gmtime())
'Thu, 28 Jun 2001 14:17:15 +0000'

某些平台可能支持其他指令,但只有此处列出的指令具有 ANSI C 标准化的含义。要查看您的平台支持的完整格式代码集,请参阅 strftime(3) 文档。

在某些平台上,可选的字段宽度和精度规范可以按以下顺序紧跟在指令的初始 '%' 之后;这也不可移植。字段宽度通常为 2,但 %j 除外,它的字段宽度为 3。

time.strptime(string[, format])

根据格式解析表示时间的字符串。返回值是由 gmtime()localtime() 返回的 struct_time

format 参数使用的指令与 strftime() 使用的指令相同;它默认为 "%a %b %d %H:%M:%S %Y",这与 ctime() 返回的格式匹配。如果 string 无法根据 format 解析,或者解析后有多余数据,则会引发 ValueError。当无法推断出更准确的值时,用于填充任何缺失数据的默认值为 (1900, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, -1)stringformat 都必须是字符串。

例如

>>> import time
>>> time.strptime("30 Nov 00", "%d %b %y")   
time.struct_time(tm_year=2000, tm_mon=11, tm_mday=30, tm_hour=0, tm_min=0,
                 tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=335, tm_isdst=-1)

%Z 指令的支持基于 tzname 中包含的值以及 daylight 是否为真。因此,除了识别始终已知的 UTC 和 GMT(它们被认为是非夏令时时区)外,它是平台特定的。

仅支持文档中指定的指令。因为 strftime() 是按平台实现的,所以它有时可以提供比列出的指令更多的指令。但是 strptime() 独立于任何平台,因此不一定支持所有未记录为受支持的可用指令。

class time.struct_time

gmtime()localtime()strptime() 返回的时间值序列的类型。它是一个具有 命名元组 接口的对象:可以通过索引和属性名称访问值。存在以下值

索引

属性

0

tm_year

(例如,1993)

1

tm_mon

范围 [1, 12]

2

tm_mday

范围 [1, 31]

3

tm_hour

范围 [0, 23]

4

tm_min

范围 [0, 59]

5

tm_sec

范围 [0, 61];请参阅 strftime() 中的 注释 (2)

6

tm_wday

范围 [0, 6];星期一为 0

7

tm_yday

范围 [1, 366]

8

tm_isdst

0、1 或 -1;见下文

不适用

tm_zone

时区名称的缩写

不适用

tm_gmtoff

UTC 以东的偏移量(以秒为单位)

请注意,与 C 结构不同,月份值的范围是 [1, 12],而不是 [0, 11]。

在调用 mktime() 时,当夏令时生效时,tm_isdst 可以设置为 1,而当夏令时不生效时,则设置为 0。值 -1 表示这未知,通常会导致填写正确的状态。

当将长度不正确的元组传递给需要 struct_time 或具有错误类型元素的函数时,会引发 TypeError

time.time() float

以浮点数形式返回自 纪元 以来的秒数。对 闰秒 的处理取决于平台。在 Windows 和大多数 Unix 系统上,闰秒不计入自 纪元 以来的秒数中。这通常被称为 Unix 时间

请注意,即使时间始终以浮点数形式返回,但并非所有系统都提供精度优于 1 秒的时间。虽然此函数通常返回非递减值,但如果在两次调用之间将系统时钟设置回,则它可以返回比先前调用更低的值。

time() 返回的数字可以通过将其传递给 gmtime() 函数转换为更常见的 UTC 时间格式(即年、月、日、小时等),或者通过将其传递给 localtime() 函数转换为本地时间格式。在这两种情况下,都会返回一个 struct_time 对象,可以从中作为属性访问日历日期的组成部分。

使用 time_ns() 可以避免 float 类型造成的精度损失。

time.time_ns() int

time() 类似,但返回自 纪元 以来的纳秒数作为整数。

3.7 版新增。

time.thread_time() float

返回当前线程的系统和用户 CPU 时间总和的值(以秒为单位)。它不包括睡眠期间经过的时间。根据定义,它是线程特定的。返回值的参考点未定义,因此只有同一线程中两次调用结果之间的差值才有效。

使用 thread_time_ns() 可以避免 float 类型造成的精度损失。

可用性:Linux、Unix、Windows。

支持 CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID 的 Unix 系统。

3.7 版新增。

time.thread_time_ns() int

thread_time() 类似,但返回的时间以纳秒为单位。

3.7 版新增。

time.tzset()

重置库例程使用的时间转换规则。环境变量 TZ 指定如何完成此操作。它还将设置变量 tzname(来自 TZ 环境变量)、timezone(UTC 以西的非夏令时秒数)、altzone(UTC 以西的夏令时秒数)和 daylight(如果此时区没有任何夏令时规则,则为 0;如果过去、现在或将来有适用夏令时的时间,则为非零值)。

可用性:Unix。

注意

尽管在许多情况下,更改 TZ 环境变量可能会影响 localtime() 等函数的输出,而无需调用 tzset(),但不应依赖此行为。

TZ 环境变量应不包含任何空格。

TZ 环境变量的标准格式为(为清楚起见添加了空格)

std offset [dst [offset [,start[/time], end[/time]]]]

其中组件是

stddst

三个或更多字母数字,给出时区缩写。这些将传播到 time.tzname

offset

偏移量的格式为:± hh[:mm[:ss]]。这表示添加到本地时间以得出 UTC 的值。如果前面有“-”,则表示该时区位于本初子午线的东边;否则,它位于西边。如果 dst 后面没有偏移量,则假定夏令时比标准时间提前一小时。

start[/time], end[/time]

指示何时切换到夏令时以及何时切换回夏令时。开始和结束日期的格式如下:

Jn

儒略日 n(1 <= n <= 365)。不计算闰日,因此在所有年份中,2 月 28 日都是第 59 天,3 月 1 日都是第 60 天。

n

从零开始的儒略日(0 <= n <= 365)。计算闰日,并且可以引用 2 月 29 日。

Mm.n.d

一年中第 m 个月的第 n 周的第 d 天(0 <= d <= 6,1 <= n <= 5,1 <= m <= 12,其中第 5 周表示“第 m 个月的最后一个 d 天”,可能出现在第四周或第五周)。第 1 周是出现第 d 天的第一周。星期天为零天。

time 的格式与 offset 相同,只是不允许使用前导符号(“-”或“+”)。默认情况下,如果未给出时间,则为 02:00:00。

>>> os.environ['TZ'] = 'EST+05EDT,M4.1.0,M10.5.0'
>>> time.tzset()
>>> time.strftime('%X %x %Z')
'02:07:36 05/08/03 EDT'
>>> os.environ['TZ'] = 'AEST-10AEDT-11,M10.5.0,M3.5.0'
>>> time.tzset()
>>> time.strftime('%X %x %Z')
'16:08:12 05/08/03 AEST'

在许多 Unix 系统(包括 *BSD、Linux、Solaris 和 Darwin)上,使用系统的 zoneinfo (tzfile(5)) 数据库来指定时区规则更为方便。为此,请将 TZ 环境变量设置为所需时区数据文件的路径,该路径相对于系统“zoneinfo”时区数据库的根目录,通常位于 /usr/share/zoneinfo。例如,“US/Eastern”、“Australia/Melbourne”、“Egypt”或“Europe/Amsterdam”。

>>> os.environ['TZ'] = 'US/Eastern'
>>> time.tzset()
>>> time.tzname
('EST', 'EDT')
>>> os.environ['TZ'] = 'Egypt'
>>> time.tzset()
>>> time.tzname
('EET', 'EEST')

时钟 ID 常量

这些常量用作 clock_getres()clock_gettime() 的参数。

time.CLOCK_BOOTTIME

CLOCK_MONOTONIC 相同,但它还包括系统挂起时的任何时间。

这允许应用程序获取可感知挂起的单调时钟,而无需处理 CLOCK_REALTIME 的复杂性,如果使用 settimeofday() 或类似方法更改时间,则可能会出现不连续性。

可用性:Linux >= 2.6.39。

3.7 版新增。

time.CLOCK_HIGHRES

Solaris 操作系统有一个 CLOCK_HIGHRES 计时器,它尝试使用最佳硬件源,并且可以提供接近纳秒的分辨率。CLOCK_HIGHRES 是不可调整的高分辨率时钟。

可用性:Solaris。

3.3 版新增。

time.CLOCK_MONOTONIC

无法设置的时钟,表示从某个未指定的起点开始的单调时间。

可用性:Unix。

3.3 版新增。

time.CLOCK_MONOTONIC_RAW

CLOCK_MONOTONIC 类似,但提供对不受 NTP 调整影响的基于硬件的原始时间的访问。

可用性:Linux >= 2.6.28,macOS >= 10.12。

3.3 版新增。

time.CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID

来自 CPU 的高分辨率的进程计时器。

可用性:Unix。

3.3 版新增。

time.CLOCK_PROF

来自 CPU 的高分辨率的进程计时器。

可用性:FreeBSD、NetBSD >= 7、OpenBSD。

3.7 版新增。

time.CLOCK_TAI

国际原子时

系统必须具有当前的闰秒表才能给出正确答案。PTP 或 NTP 软件可以维护闰秒表。

可用性:Linux。

在 3.9 版中添加。

time.CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID

线程特定的 CPU 时间时钟。

可用性:Unix。

3.3 版新增。

time.CLOCK_UPTIME

其绝对值为系统运行且未挂起的时间,提供准确的正常运行时间测量,包括绝对时间和间隔时间。

可用性:FreeBSD,OpenBSD >= 5.5。

3.7 版新增。

time.CLOCK_UPTIME_RAW

单调递增的时钟,跟踪从任意点开始的时间,不受频率或时间调整的影响,并且在系统休眠时不递增。

可用性:macOS >= 10.12。

在 3.8 版中添加。

以下常量是可以发送到 clock_settime() 的唯一参数。

time.CLOCK_REALTIME

系统范围的实时时钟。设置此时间需要相应的权限。

可用性:Unix。

3.3 版新增。

时区常量

time.altzone

如果定义了本地 DST 时区,则为其相对于 UTC 的偏移量(以秒为单位,向西)。如果本地 DST 时区在 UTC 以东(如西欧,包括英国),则此值为负数。仅当 daylight 不为零时才使用此选项。请参阅下面的注释。

time.daylight

如果定义了 DST 时区,则为非零值。请参阅下面的注释。

time.timezone

本地(非 DST)时区相对于 UTC 的偏移量(以秒为单位,西欧大部分地区为负数,美国为正数,英国为零)。请参阅下面的注释。

time.tzname

一个由两个字符串组成的元组:第一个是本地非 DST 时区的名称,第二个是本地 DST 时区的名称。如果未定义 DST 时区,则不应使用第二个字符串。请参阅下面的注释。

注意

对于上述时区常量(altzonedaylighttimezonetzname),该值由模块加载时或上次调用 tzset() 时生效的时区规则确定,并且对于过去的时间可能不正确。建议使用 localtime()tm_gmtofftm_zone 结果来获取时区信息。

另请参阅

模块 datetime

更多面向对象的日期和时间接口。

模块 locale

国际化服务。区域设置会影响 strftime()strptime() 中许多格式说明符的解释。

模块 calendar

与日历相关的通用函数。 timegm() 是此模块中 gmtime() 的逆函数。

脚注