Question

1．time包

计算机可以用来计时。从硬件上来说，计算机的主板上有一个计时的表。我们可以手动或者根据网络时间来调表。这块表有自己的电池，所以即使断电，表也不会停。在硬件的基础上，计算机可以提供挂钟时间（Wall Clock Time）。挂钟时间是从某个固定时间起点到现在的时间间隔。对于UNIX系统来说，起点时间是1970年1月1日的0点0分0秒。其他的日期信息都是从挂钟时间计算得到的。此外，计算机还可以测量CPU实际运行的时间，也就是处理器时间（Processor Clock Time），以测量计算机性能。当CPU处于闲置状态时，处理器时间会暂停。

我们能通过Python编程来管理时间和日期。标准库的time包提供了基本的时间功能。下面使用time包：

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import time

print(time.time())   # 挂钟时间，单位是秒

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还能借助模块time测量程序运行时间。比如：

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import time

start = time.clock()
for i in range(100000):
    print(i**2)

end = time.clock()
print(end - start)

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上面的程序调用了两次clock()方法，从而测量出镶嵌其间的程序所用的时间。在不同的计算机系统上，clock()的返回值会有所不同。在UNIX系统上，返回的是处理器时间。当CPU处于闲置状态时，处理器时间会暂停。因此，我们获得的是CPU运行时间。在Windows系统上，返回的则是挂钟时间。

方法sleep()可以让程序休眠。根据sleep()接收到的参数，程序会在某时间间隔之后醒来继续运行：

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import time

print("start")
time.sleep(10)     # 休眠10秒
print("wake up")

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time包还定义了struct_time对象。该对象将挂钟时间转换为年、月、日、时、分、秒等，存储在该对象的各个属性中，比如tm_year、tm_mon、tm_mday……下面几种方法可以将挂钟时间转换为struct_time对象：

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st = time.gmtime()     #返回struct_time格式的UTC时间
st = time.localtime()  #返回struct_time格式的当地时间，当地时区根据系
#统环境决定。

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我们也可以反过来，把一个struct_time对象转换为time对象：

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s  = time.mktime(st)   # 将struct_time格式转换成挂钟时间

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2．datetime包

datetime包是基于time包的一个高级包，用起来更加便利。datetime可以理解为由date和time两个部分组成。date是指年、月、日构成的日期，相当于日历。time是指时、分、秒、毫秒构成的一天24小时中的具体时间，提供了与手表类似的功能。因此，datetime模块下有两个类：datetime.date类和datetime.time类。你也可以把日历和手表合在一起使用，即直接调用datetime.datetime类。这里只介绍综合性的datetime.datetime类，单独的datetime.date和datetime.time类与之类似。

一个时间点，比如2012年9月3日21时30分，我们可以用如下方式表达：

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import datetime

t = datetime.datetime(2012,9,3,21,30)
print(t)

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对象t有如下属性：

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hour, minute, second, millisecond,microsecond：小时、分、秒、毫秒、微秒
year, month, day, weekday：年、月、日、星期几

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借助datetime包，我们还可以进行时间间隔的运算。它包含一个专门代表时间间隔对象的类，即timedelta。一个datetime.datetime的时间点加上一个时间间隔，就可以得到一个新的时间点。比如今天的上午3点加上5个小时，就可以得到今天的上午8点。同理，两个时间点相减可以得到一个时间间隔：

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import datetime

t      = datetime.datetime(2012,9,3,21,30)
t_next = datetime.datetime(2012,9,5,23,30)
delta1 = datetime.timedelta(seconds = 600)
delta2 = datetime.timedelta(weeks = 3)

print(t + delta1)          # 打印2012-09-03 21:40:00
print(t + delta2)          # 打印2012-09-24 21:30:00
print(t_next - t)          # 打印2 days, 2:00:00

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在给datetime.timedelta传递参数时，除了上面的秒（seconds）和星期（weeks）外，还可以是天（days）、小时（hours）、毫秒（milliseconds）、微秒（microseconds）。

两个datetime对象能进行比较运算，以确定哪个时间间隔更长。比如使用上面的t和t_next：

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print(t >t_next)                # 打印False

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3．日期格式

对于包含有时间信息的字符串来说，我们可以借助datetime包，把它转换成datetime类的对象，比如：

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from datetime import datetime

str    = "output-1997-12-23-030000.txt"

format = "output-%Y-%m-%d-%H%M%S.txt"
t      = datetime.strptime(str, format)
print(t)           # 打印1997-12-23 03:00:00

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包含有时间信息的字符串是"output-1997-12-23-030000.txt"，是一个文件名。字符串format定义了一个格式。这个格式中包含了几个由%引领的特殊字符，用来代表不同时间信息。%Y表示年份、%m表示月、%d表示日、%H表示24小时制的小时、%M表示分、%S表示秒。通过strptime方法，Python会把需要解析的字符串往格式上凑。比如说，在格式中%Y的位置，正好看到"1997"，就认为1997是datetime对象t的年。以此类推，就从字符串中获得了t对象的时间信息。

反过来，我们也可以调用datetime对象的strftime方法，将一个datetime对象转换为特定格式的字符串，比如：

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from datetime import datetime
format = "%Y-%m-%d %H:%M"
t = datetime(2012,9,5,23,30)
print(t.strftime(format))                 # 打印2012-09-05 23:30

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可以看到，格式化转化的关键是%号引领的特殊符号。这些特殊符号有很多种，分别代表不同的时间信息。常用的特殊符号还有：

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%A: 表示英文的星期几，如Sunday、Monday……
%a：简写的英文星期几，如Sun、Mon……
%I：表示小时，12小时制
%p：上午或下午，即AM或PM
%f：表示毫秒，如2、0014、000001

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但如果想在格式中表达%这个字符本身，而不是特殊符号，那么可以使用%%。