Python常用模块时间模块time怎么使用

在Python编程中，时间处理是一个常见的需求。无论是记录日志、计算时间差、还是进行时间格式的转换，时间模块time都提供了丰富的功能来帮助我们完成这些任务。本文将详细介绍time模块的使用方法，包括时间戳、时间元组、时间格式化、延时操作等内容。

1. 时间模块time简介

time模块是Python标准库中的一个模块，提供了与时间相关的各种函数和类。通过time模块，我们可以获取当前时间、进行时间格式的转换、计算时间差、以及进行延时操作等。

要使用time模块，首先需要导入它：

import time

2. 时间戳

时间戳是指从1970年1月1日00:00:00 UTC（协调世界时）开始到当前时间的总秒数。时间戳是一个浮点数，通常用于表示时间的绝对值。

2.1 获取当前时间戳

使用time.time()函数可以获取当前时间的时间戳：

import time

timestamp = time.time()
print("当前时间戳:", timestamp)

输出结果类似于：

当前时间戳: 1698765432.123456

2.2 时间戳转换为时间元组

时间戳可以通过time.localtime()函数转换为本地时间的时间元组（struct_time对象）。时间元组是一个包含9个元素的元组，分别表示年、月、日、时、分、秒、星期几、一年中的第几天、以及是否为夏令时。

import time

timestamp = time.time()
local_time = time.localtime(timestamp)
print("本地时间元组:", local_time)

输出结果类似于：

本地时间元组: time.struct_time(tm_year=2023, tm_mon=10, tm_mday=31, tm_hour=12, tm_min=34, tm_sec=56, tm_wday=1, tm_yday=304, tm_isdst=0)

2.3 时间戳转换为UTC时间元组

使用time.gmtime()函数可以将时间戳转换为UTC时间的时间元组：

import time

timestamp = time.time()
utc_time = time.gmtime(timestamp)
print("UTC时间元组:", utc_time)

输出结果类似于：

UTC时间元组: time.struct_time(tm_year=2023, tm_mon=10, tm_mday=31, tm_hour=4, tm_min=34, tm_sec=56, tm_wday=1, tm_yday=304, tm_isdst=0)

3. 时间元组

时间元组（struct_time对象）是time模块中用于表示时间的一种数据结构。它是一个包含9个元素的元组，分别表示年、月、日、时、分、秒、星期几、一年中的第几天、以及是否为夏令时。

3.1 获取当前时间的时间元组

使用time.localtime()函数可以获取当前本地时间的时间元组：

import time

local_time = time.localtime()
print("当前本地时间元组:", local_time)

输出结果类似于：

当前本地时间元组: time.struct_time(tm_year=2023, tm_mon=10, tm_mday=31, tm_hour=12, tm_min=34, tm_sec=56, tm_wday=1, tm_yday=304, tm_isdst=0)

3.2 时间元组转换为时间戳

使用time.mktime()函数可以将时间元组转换为时间戳：

import time

local_time = time.localtime()
timestamp = time.mktime(local_time)
print("时间元组转换为时间戳:", timestamp)

输出结果类似于：

时间元组转换为时间戳: 1698765432.0

3.3 时间元组转换为字符串

使用time.strftime()函数可以将时间元组格式化为字符串。strftime函数接受一个格式化字符串作为参数，用于指定输出的时间格式。

import time

local_time = time.localtime()
formatted_time = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", local_time)
print("格式化后的时间:", formatted_time)

输出结果类似于：

格式化后的时间: 2023-10-31 12:34:56

常用的格式化符号包括：

• %Y：四位数的年份（如2023）
• %m：两位数的月份（01到12）
• %d：两位数的日期（01到31）
• %H：两位数的小时（24小时制，00到23）
• %M：两位数的分钟（00到59）
• %S：两位数的秒数（00到59）
• %A：星期几的全称（如Monday）
• %a：星期几的缩写（如Mon）
• %B：月份的全称（如October）
• %b：月份的缩写（如Oct）

3.4 字符串转换为时间元组

使用time.strptime()函数可以将字符串解析为时间元组。strptime函数接受两个参数：要解析的字符串和格式化字符串。

import time

time_str = "2023-10-31 12:34:56"
time_tuple = time.strptime(time_str, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print("字符串转换为时间元组:", time_tuple)

输出结果类似于：

字符串转换为时间元组: time.struct_time(tm_year=2023, tm_mon=10, tm_mday=31, tm_hour=12, tm_min=34, tm_sec=56, tm_wday=1, tm_yday=304, tm_isdst=-1)

4. 延时操作

在编程中，有时需要让程序暂停一段时间。time模块提供了time.sleep()函数来实现延时操作。

4.1 使用time.sleep()进行延时

time.sleep()函数接受一个浮点数作为参数，表示延时的秒数。程序会在调用time.sleep()后暂停指定的时间。

import time

print("开始执行")
time.sleep(2.5)  # 暂停2.5秒
print("2.5秒后继续执行")

输出结果：

开始执行
（等待2.5秒）
2.5秒后继续执行

4.2 计算程序执行时间

使用time.time()函数可以计算程序的执行时间。通常的做法是在程序开始和结束时分别获取时间戳，然后计算时间差。

import time

start_time = time.time()

# 模拟程序执行
time.sleep(2.5)

end_time = time.time()
execution_time = end_time - start_time
print("程序执行时间:", execution_time, "秒")

输出结果类似于：

程序执行时间: 2.500123 秒

5. 其他常用函数

5.1 获取CPU时间

time.clock()函数（在Python 3.3之前）和time.process_time()函数（Python 3.3及之后）可以用于获取程序的CPU时间。CPU时间是指程序在CPU上运行的时间，不包括等待I/O操作的时间。

import time

start_cpu_time = time.process_time()

# 模拟程序执行
time.sleep(2.5)

end_cpu_time = time.process_time()
cpu_time = end_cpu_time - start_cpu_time
print("CPU时间:", cpu_time, "秒")

输出结果类似于：

CPU时间: 0.0 秒

5.2 获取单调时间

time.monotonic()函数返回一个单调递增的时间值，通常用于测量时间间隔。单调时间不受系统时钟调整的影响，适合用于计算时间差。

import time

start_time = time.monotonic()

# 模拟程序执行
time.sleep(2.5)

end_time = time.monotonic()
elapsed_time = end_time - start_time
print("经过的时间:", elapsed_time, "秒")

输出结果类似于：

经过的时间: 2.500123 秒

5.3 获取高精度时间

time.perf_counter()函数返回一个高精度的时间值，通常用于性能测试和基准测试。它的精度高于time.time()和time.monotonic()。

import time

start_time = time.perf_counter()

# 模拟程序执行
time.sleep(2.5)

end_time = time.perf_counter()
elapsed_time = end_time - start_time
print("经过的时间:", elapsed_time, "秒")

输出结果类似于：

经过的时间: 2.500123456 秒

6. 总结

time模块是Python中处理时间的核心模块之一，提供了丰富的时间操作功能。通过本文的介绍，你应该已经掌握了如何使用time模块获取时间戳、时间元组、进行时间格式化、延时操作等常见操作。在实际编程中，合理使用time模块可以帮助你更好地处理时间相关的任务。

希望本文对你理解和使用time模块有所帮助！如果你有任何问题或建议，欢迎在评论区留言。