Python进阶-Day 10 :时间与日期处理

一、学习目标

1. 掌握 Python 中 datetime 和 time 模块的基本用法。
2. 理解时间戳、日期格式化和时间计算的相关概念。
3. 能够编写一个简单的倒计时程序，应用所学知识。

二、学习内容与时间安排

上午（2小时）：理论学习

1. 了解 time 模块（0.5小时）

• 学习目标：掌握 time 模块的基本函数。
• 内容：
• time.time()：获取当前时间戳。
• time.sleep()：暂停程序执行。
• time.localtime()：将时间戳转换为本地时间。
• 代码示例：python

import time  # 导入 time 模块

# 获取当前时间戳（从 1970-01-01 00:00:00 UTC 到现在的秒数）
current_timestamp = time.time()
print(f"当前时间戳: {current_timestamp}")

# 暂停程序执行 2 秒
print("暂停 2 秒...")
time.sleep(2)
print("暂停结束！")

# 将时间戳转换为本地时间
local_time = time.localtime(current_timestamp)
print(f"本地时间: {local_time.tm_year}-{local_time.tm_mon}-{local_time.tm_mday} "
      f"{local_time.tm_hour}:{local_time.tm_min}:{local_time.tm_sec}")

2. 学习 datetime 模块（1小时）

• 学习目标：掌握日期和时间的操作。
• 内容：
• datetime.datetime.now()：获取当前日期和时间。
• datetime.timedelta：计算时间差。
• datetime.strptime 和 strftime：时间字符串的解析和格式化。
• 代码示例：python

import datetime  # 导入 datetime 模块

# 获取当前日期和时间
current_time = datetime.datetime.now()
print(f"当前时间: {current_time}")

# 使用 timedelta 计算两天后的日期
two_days_later = current_time + datetime.timedelta(days=2)
print(f"两天后的时间: {two_days_later}")

# 格式化当前时间为字符串
formatted_time = current_time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(f"格式化时间: {formatted_time}")

# 将字符串解析为 datetime 对象
time_str = "2025-04-10 12:00:00"
parsed_time = datetime.datetime.strptime(time_str, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(f"解析后的时间: {parsed_time}")

3. 复习与对比（0.5小时）

• 比较 time 和 datetime 的使用场景： time：适合简单的时间戳操作和程序暂停。 datetime：适合复杂的日期计算和格式化。
• 阅读官方文档，记录常见方法和参数。

下午（2小时）：实践与编程

1. 基础练习（1小时） 编写代码： 计算两天后的日期。 将字符串“2025-04-10”解析为日期对象。 输出结果并验证。
2. 项目练习：倒计时程序（1小时） 任务：编写一个倒计时程序，用户输入目标时间，程序显示剩余时间。 要求：使用 datetime 计算时间差，使用 time.sleep 实现动态更新。

三、学习资源

• Python 官方文档： time 模块：https://docs.python.org/3/library/time.html datetime 模块：https://docs.python.org/3/library/datetime.html
• 参考书籍：《Python Cookbook》的时间处理章节。

四、倒计时程序示例代码（带注释）

python

import datetime  # 导入 datetime 模块，用于处理日期和时间
import time      # 导入 time 模块，用于暂停程序和获取时间戳

def countdown(target_time_str):
    """
    倒计时程序：根据用户输入的目标时间，显示剩余时间。
    参数：
        target_time_str (str): 目标时间字符串，格式为 'YYYY-MM-DD HH:MM:SS'
    """
    try:
        # 将用户输入的字符串解析为 datetime 对象
        target_time = datetime.datetime.strptime(target_time_str, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")

        while True:
            # 获取当前时间
            current_time = datetime.datetime.now()

            # 计算剩余时间
            time_left = target_time - current_time

            # 如果剩余时间小于等于 0，结束倒计时
            if time_left.total_seconds() <= 0:
                print("倒计时结束！")
                break

            # 将剩余时间转换为天、小时、分钟和秒
            days = time_left.days
            hours, remainder = divmod(time_left.seconds, 3600)  # 3600 秒 = 1 小时
            minutes, seconds = divmod(remainder, 60)           # 60 秒 = 1 分钟

            # 动态显示剩余时间
            print(f"剩余时间：{days}天 {hours}小时 {minutes}分钟 {seconds}秒", end="\\r")

            # 暂停 1 秒，更新倒计时
            time.sleep(1)

    except ValueError:
        # 处理用户输入格式错误的情况
        print("时间格式错误！请输入正确的格式，例如：2025-04-10 12:00:00")

# 主程序
if __name__ == "__main__":
    # 获取用户输入的目标时间
    target = input("请输入目标时间（格式：YYYY-MM-DD HH:MM:SS）：")

    # 调用倒计时函数
    countdown(target)

五、代码说明

1. 模块导入： datetime 用于处理日期和时间的计算。 time 用于实现动态更新的暂停效果。
2. 时间解析： 使用 datetime.strptime 将用户输入的字符串转换为 datetime 对象。
3. 时间差计算： 通过 target_time - current_time 计算剩余时间。
4. 动态显示： 使用 time.sleep(1) 每秒更新一次，使用 \r 覆盖上一行输出。
5. 异常处理： 捕获用户输入格式错误的异常，提供友好提示。

六、学习成果检验

• 运行代码，输入目标时间（如 “2025-04-15 10:00:00”），观察倒计时效果。
• 修改代码，尝试添加其他功能（如倒计时结束后的提示音）。

通过本学习计划，您将通过理论学习和代码示例掌握 time 和 datetime 模块的基本用法。第 1 节和第 2 节的代码示例帮助您理解时间戳、暂停、日期计算和格式化等核心概念。最终的倒计时程序将所学知识整合为一个实用项目，确保您能够灵活应用时间处理技能。完成计划后，您可以进一步探索更复杂的时间操作，如时区转换或定时任务调度。