09-扩展知识——10. time 模块核心函数

10. time 模块核心函数

概述

time模块是 Python 底层的时间处理模块，提供了时间戳、程序休眠、性能计时等核心功能。它是datetime模块的基础，适合对性能要求较高的场景。

1. time 模块概述

1.1 模块导入

importtime# 查看模块信息print(time.__doc__)

1.2 核心功能分类

2. 时间获取函数

2.1 time() - 获取时间戳

importtime# 获取当前时间戳（浮点数，秒）timestamp=time.time()print(f"时间戳:{timestamp}")# 时间戳的整数部分print(f"整数秒:{int(timestamp)}")# 时间戳的微秒部分print(f"微秒:{int((timestamp%1)*1000000)}")

2.2 monotonic() - 单调时钟

importtime# 单调时钟，不受系统时间调整影响start=time.monotonic()time.sleep(1)end=time.monotonic()print(f"耗时:{end-start:.3f}秒")# 适合测量时间间隔，不适合获取当前时间

2.3 perf_counter() - 高性能计数器

importtime# 最高精度时钟，适合短时间测量start=time.perf_counter()# 执行代码foriinrange(1000000):passend=time.perf_counter()print(f"循环耗时:{end-start:.6f}秒")

2.4 process_time() - 进程 CPU 时间

importtime# 进程 CPU 时间（不包括 sleep 时间）start=time.process_time()time.sleep(1)# sleep 不计入foriinrange(1000000):passend=time.process_time()print(f"CPU 时间:{end-start:.6f}秒")

2.5 thread_time() - 线程 CPU 时间

importtimeimportthreadingdefworker():start=time.thread_time()foriinrange(1000000):passend=time.thread_time()print(f"线程 CPU 时间:{end-start:.6f}秒")t=threading.Thread(target=worker)t.start()t.join()

3. 程序控制函数

3.1 sleep() - 程序休眠

importtimeprint("开始休眠...")time.sleep(2)# 休眠 2 秒print("休眠结束")# 浮点数精度time.sleep(0.5)# 休眠 0.5 秒# 在循环中使用foriinrange(3):print(f"计数:{i+1}")time.sleep(1)

3.2 带进度条的 sleep

importtimedefsleep_with_progress(seconds):"""带进度条的休眠"""foriinrange(seconds):percent=(i+1)/seconds*100bar="█"*(i+1)+"░"*(seconds-i-1)print(f"\r进度: |{bar}|{percent:.0f}%",end="",flush=True)time.sleep(1)print()sleep_with_progress(5)

4. 时间转换函数

4.1 gmtime() - UTC 时间元组

importtime# 获取 UTC 时间元组utc_time=time.gmtime()print(f"UTC:{utc_time}")# 从时间戳转换utc_time2=time.gmtime(1745030000)print(f"UTC 从时间戳:{utc_time2}")

4.2 localtime() - 本地时间元组

importtime# 获取本地时间元组local_time=time.localtime()print(f"本地:{local_time}")# 访问各个字段print(f"年:{local_time.tm_year}")print(f"月:{local_time.tm_mon}")print(f"日:{local_time.tm_mday}")print(f"时:{local_time.tm_hour}")print(f"分:{local_time.tm_min}")print(f"秒:{local_time.tm_sec}")print(f"星期:{local_time.tm_wday}")# 0=周一print(f"年中的第几天:{local_time.tm_yday}")print(f"夏令时:{local_time.tm_isdst}")

4.3 mktime() - 时间元组转时间戳

importtime# 创建时间元组t=time.localtime()print(f"时间元组:{t}")# 转换为时间戳timestamp=time.mktime(t)print(f"时间戳:{timestamp}")

4.4 ctime() - 固定格式字符串

importtime# 当前时间的字符串表示print(time.ctime())# Sun Apr 19 10:30:00 2026# 从时间戳转换print(time.ctime(1745030000))# Sun Apr 19 10:30:00 2026

4.5 asctime() - 时间元组转字符串

importtime# 时间元组转字符串print(time.asctime())# Sun Apr 19 10:30:00 2026# 从指定时间元组t=(2026,4,19,14,30,0,6,109,0)print(time.asctime(t))# Sun Apr 19 14:30:00 2026

5. 性能计时

5.1 装饰器计时

importtimefromfunctoolsimportwrapsdeftimer(func):"""计时装饰器"""@wraps(func)defwrapper(*args,**kwargs):start=time.perf_counter()result=func(*args,**kwargs)end=time.perf_counter()print(f"{func.__name__}耗时:{end-start:.6f}秒")returnresultreturnwrapper@timerdefslow_function():time.sleep(1)return"完成"slow_function()

5.2 上下文管理器计时

importtimeclassTimer:def__enter__(self):self.start=time.perf_counter()returnselfdef__exit__(self,*args):self.end=time.perf_counter()self.elapsed=self.end-self.startprint(f"耗时:{self.elapsed:.6f}秒")# 使用withTimer()astimer:time.sleep(1)

6. 时区常量

importtime# 本地时区偏移（秒，UTC 以西为正）print(f"timezone:{time.timezone}")# -28800（东八区）# 夏令时时区偏移print(f"altzone:{time.altzone}")# -32400# 是否使用夏令时print(f"daylight:{time.daylight}")# 0 或 1# 时区名称print(f"tzname:{time.tzname}")# ('CST', 'CST')

7. 完整示例

importtimeprint("="*50)print("time 模块综合示例")print("="*50)# 1. 时间戳print("\n1. 时间戳")now=time.time()print(f"当前时间戳:{now}")print(f"整数秒:{int(now)}")# 2. 程序休眠print("\n2. 程序休眠")print("开始...")time.sleep(1)print("1秒后...")time.sleep(0.5)print("0.5秒后...")# 3. 时间转换print("\n3. 时间转换")print(f"本地时间元组:{time.localtime()}")print(f"UTC 时间元组:{time.gmtime()}")print(f"字符串格式:{time.ctime()}")# 4. 性能计时print("\n4. 性能计时")start=time.perf_counter()total=0foriinrange(1000000):total+=i end=time.perf_counter()print(f"循环 100 万次求和耗时:{end-start:.6f}秒")# 5. 时区信息print("\n5. 时区信息")print(f"时区偏移:{time.timezone}秒")print(f"时区名称:{time.tzname}")

8. 性能对比

importtime# 对比不同时钟的精度print("时钟精度对比:")print(f"time():{time.time()}")print(f"monotonic():{time.monotonic()}")print(f"perf_counter():{time.perf_counter()}")print(f"process_time():{time.process_time()}")# 测量代码执行时间defmeasure_execution_time(func,*args,**kwargs):"""测量函数执行时间"""start=time.perf_counter()result=func(*args,**kwargs)end=time.perf_counter()returnresult,end-start# 测试deftest_func(n):total=0foriinrange(n):total+=ireturntotal result,elapsed=measure_execution_time(test_func,10000000)print(f"结果:{result}, 耗时:{elapsed:.6f}秒")

9. 常见陷阱

10. datetime vs time 选择

11. 总结