如何使用 Python datetime 模組轉換日期時間和字串，格式化日期時間

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使用 Python datetime 模組將日期時間轉換為 ISO 格式的字串

Pythondatetime模組的datetime物件的__str__方法，可將日期時間轉換為一個形式類似於YYYY-MM-DD hh:mm:ss[.ffffff]（ISO 8601 格式，如果datetime物件的microsecond屬性不為0，那麽將包含.ffffff部分）的字串。當datetime物件擁有有效的時區資訊時，字串將被追加與時區相關的尾碼+hh:mm[:ss[.ffffff]]（ISO 8601 格式，如果時區擁有有效的秒和微秒，那麽將包含:ss和.ffffff部分）。當然，將datetime物件傳遞給str型別的建構子可以達到相同的效果。

Pythondatetime模組的date和time物件的__str__方法，與datetime物件的__str__方法類似，只不過其傳回的字串中僅包含日期或時間的資訊。當然，將date或time物件傳遞給str型別的建構子可以達到相同的效果。

date|time|datetime.__str__()
str(date|time|datetime)

from datetime import date, time, datetime, timezone
# 取得 YYYY-MM-DD 形式的字串
date(2024, 9, 25).__str__()
'2024-09-25'
# 取得形式類似於 hh:mm:ss 的字串
time(8, 30, 0, 1234).__str__()
'08:30:00.001234'
# 取得形式類似於 YYYY-MM-DD hh:mm:ss 的字串
str(datetime(2024, 9, 25, 8, 30, 0, 1234, timezone.utc))
'2024-09-25 08:30:00.001234+00:00'

與__str__方法類似，Pythondatetime模組的datetime物件的isoformat方法，可將日期時間轉換為一個形式類似於YYYY-MM-DD<SEP>hh:mm:ss.ffffff+hh:mm:ss.ffffff的字串，其中SEP由函式的sep參數指定。

Pythondatetime模組的date和time物件的isoformat方法，與datetime物件的isoformat方法類似，只不過其傳回的字串中僅包含日期或時間的資訊。

datetime.isoformat(sep='T', timespec='auto')
date.isoformat()
time.isoformat(timespec='auto')

sep 參數

sep參數為日期和時間之間的分隔符（單個字元），預設為'T'。

timespec 參數

timespec參數用於指示時間部分的格式，可以是以下取值之一。'auto'（預設值）表示以格式hh:mm:ss（如果datetime物件的microsecond屬性為0）或hh:mm:ss.ffffff（如果datetime物件的microsecond屬性不為0）顯示時間，'hours'表示以格式hh顯示時間，'minutes'表示以格式hh:mm顯示時間，'seconds'表示以格式hh:mm:ss顯示時間，'milliseconds'表示以格式hh:mm:ss.sss（使用三位小數將微秒表示為毫秒）顯示時間，'microseconds'表示以格式hh:mm:ss.ffffff（包含完整的微秒部分）顯示時間。

from datetime import date, time, datetime, timezone
# 呼叫 isoformat 方法
date(2024, 9, 25).isoformat()
'2024-09-25'
# 使用三位小數將微秒表示為毫秒
time(8, 30, 0, 1234).isoformat('milliseconds')
'08:30:00.001'
# 完整的顯示微秒，並使用 ~ 作為分隔符
datetime(2024, 9, 25, 8, 30, 0, 1234, timezone.utc).isoformat('~', 'microseconds')
'2024-09-25~08:30:00.001234+00:00'

使用 Python datetime 模組將 ISO 格式的字串轉換為日期時間

Pythondatetime模組的date，time和datetime類別的類別方法fromisoformat，可將符合 ISO 8601 格式的字串轉換為日期時間，其傳回值可能是date，time或datetime物件。

date|datetime.fromisoformat(date_string)
time.fromisoformat(time_string)

date_string 參數

date_string參數是表示日期或日期時間的字串（符合 ISO 8601 格式），其中日期和時間之間的分隔符T可以被取代為其他單個字元，比如S。

對於date物件，已知以下格式的字串不被fromisoformat方法支援，YYYY-MM，YYYY，±YYYYYY-MM-DD，YYYY-OOO。

對於datetime物件，已知小時和分鐘為小數（比如12:15.5:35，需要指出，12:15.5是有效的，因為他等同於12:15:00.5）以及以下格式的字串不被fromisoformat方法支援，YYYY-MM，YYYY，±YYYYYY-MM-DD，YYYY-OOO。

time_string 參數

time_string參數是表示時間的字串（符合 ISO 8601 格式），其中小時和分鐘不能為小數，分隔符T可以被省略但不能被取代為其他字元。

from datetime import date, time, datetime
# 將 ISO 字串轉換為日期
date.fromisoformat('2024-09-25')
datetime.date(2024, 9, 25)
# 將 ISO 字串轉換為時間
time.fromisoformat('03:15:20+08:00')
datetime.time(3, 15, 20, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800)))
# 將 ISO 字串轉換為日期時間
datetime.fromisoformat('20240925T03:15:20Z')
datetime.datetime(2024, 9, 25, 3, 15, 20, tzinfo=datetime.timezone.utc)
# 2022 年的第一周的星期一
datetime.fromisoformat('2022-W01-1')
datetime.datetime(2022, 1, 3, 0, 0)
# datetime.fromisoformat 無法轉換時間
datetime.fromisoformat('03:15:20')
…
ValueError: Invalid isoformat string: '03:15:20'

使用 Python datetime 模組將日期時間轉換為 ctime 格式的字串

Pythondatetime模組的date和datetime物件的ctime方法，可將日期或日期時間轉換為一個形式類似於Wed Sep 25 08:30:00 2024的字串，該字串與 C 語言的函式ctime的執行結果一致。

date|datetime.ctime()

from datetime import date, datetime, timezone
# 取得 ctime 形式的字串
date(2024, 9, 25).ctime()
'Wed Sep 25 00:00:00 2024'
datetime(2024, 9, 25, 8, 30, 0, 1234, timezone.utc).ctime()
'Wed Sep 25 08:30:00 2024'

Python datetime 模組中的日期時間格式代碼

以上介紹的方法可以轉換日期時間或字串，但尚未提供足夠的靈活性，Pythondatetime模組支援以下的日期時間格式代碼，用於更為方便的將日期時間格式化為字串，或將字串解析為日期時間。

%y，%Y，%G 格式代碼

格式代碼%y，%Y和%G為自動補0的年份，其中%y是年份的最後兩位（兩位數），%Y和%G是完整的年份（四位數）。

如果需要在 Windows 中使用%y，那麽年份需要大於等於1900。

%b，%B 格式代碼

格式代碼%b和%B為日期對應的月份的名稱，其中%b為縮寫名稱（比如，Jan，Feb），%B為完整名稱（比如，January，February）。

%m

格式代碼%m為自動補0的月份（兩位數），01為一月份。

%U，%W，%V 格式代碼

格式代碼%U，%W和%V為一年中的第幾周（以自動補0的兩位數表示，00為第零周），其中%U會將一年中的第一個星期日視為第一周的開始，%W和%V會將一年中的第一個星期一視為第一周的開始。

%a，%A 格式代碼

格式代碼%a和%A為日期對應的當周日次的名稱，其中%a為縮寫名稱（比如，Sun，Mon），%A為完整名稱（比如，Sunday，Monday）。

%w，%u 格式代碼

格式代碼%w和%u為日期對應的當周日次。對於%w，0表示星期日，1表示星期一，6表示星期六。對於%u，1表示星期一，6表示星期六，7表示星期日。

%j 格式代碼

格式代碼%j表示日期為一年中的第幾天（自動補0的三位數），001表示第一天。

%d 格式代碼

格式代碼%d表示日期為一月中的第幾天（自動補0的兩位數），01表示第一天。

%H，%I 格式代碼

格式代碼%H和%I為自動補0的小時（兩位數），其中%H為 24 小時製（00表示零時），%I為 12 小時製（12表示十二時）。

%M 格式代碼

格式代碼%M為分鐘（以自動補0的兩位數表示），00表示零分。

%S 格式代碼

格式代碼%S為秒數（以自動補0的兩位數表示），00為零秒。

%f 格式代碼

格式代碼%f為微秒（以自動補0的六位數表示），000000為零微秒。

%z，%:z，%Z 格式代碼

格式代碼%z，%:z以格式±hhmm[ss[.ffffff]]或±hh:mm[:ss[.ffffff]]顯示時區資訊，空的時區資訊對應空字串。格式代碼%Z表示時區的名稱，空的時區資訊對應空字串。

%c，%x，%X，%p 格式代碼

格式代碼%c為日期時間的本機化表示，格式代碼%x為日期的本機化表示，格式代碼%X為時間的本機化表示，格式代碼%p為 AM 和 PM 的本機化表示。

%% 格式代碼

格式代碼%%為字元%自身。

使用 Python datetime 模組和格式代碼將日期時間轉換為字串

Pythondatetime模組的date，time和datetime物件的strftime方法，可使用指定的格式代碼將日期時間轉換為字串。

date|time|datetime.strftime(format)

format 參數

format參數是一個字串，包含用於將日期時間轉換為字串的格式代碼。

from datetime import date, time, datetime, timezone
d = date(2024, 9, 22)
# 年份，月份名稱，月份
d.strftime('%y %Y %G %b %B %m')
'24 2024 2024 Sep September 09'
# 第幾周，當周日次的名稱，當周日次
d.strftime('%U %W %V %a %A %w %u')
'38 38 38 Sun Sunday 0 7'
# 一年中的第幾天，一月中的第幾天
d.strftime('%j %d')
'266 22'
t = time(13, 45, 15, 123456)
# 小時，分鐘，秒，微秒
t.strftime('%H %I %M %S %f')
'13 01 45 15 123456'
dt = datetime(2024, 9, 25, 13, 45, 15, 123456, timezone.utc)
# 時區，AM PM，%
dt.strftime('%z %:z %Z %p %%')
'+0000 +00:00 UTC PM %'
# 本機化日期時間，本機化日期，本機化時間
dt.strftime('%c %x %X')
'Wed Sep 25 13:45:15 2024 09/25/24 13:45:15'

Python datetime 模組的 strftime 方法的預設日期時間

如果格式代碼對應的日期時間資訊不存在，strftime方法會采用一些預設值。比如，當 Pythondatetime模組的time物件希望顯示日期時，年份將預設為1900，月份和日將預設為1，當 Pythondatetime模組的date物件希望顯示時間時，小時，分鐘，秒和微秒均預設為0（不一定會顯示為0）。

from datetime import date, time
# 嘗試顯示 date 物件的時間
date(2024, 9, 22).strftime('%H %M %S')
'00 00 00'
# 嘗試顯示 time 物件的日期
time(13, 45, 15, 123456).strftime('%Y %m %d')
'1900 01 01'

使用 Python datetime 模組和格式代碼將字串轉換為日期時間

Pythondatetime模組的datetime類別的類別方法strptime，可使用指定的格式代碼將字串解析為日期時間（datetime物件），該方法預設的日期時間為 1900 年 1 月 1 日 0 時 0 分 0 秒，如未給出相關資訊，比如年份，則保留其預設值。

datetime.strptime(date_string, format)

date_string 參數

date_string參數是表示日期時間的字串。

format 參數

format參數是一個字串，包含用於將字串解析為日期時間的格式代碼。

from datetime import datetime
# 預設日期時間
datetime.strptime('', '')
datetime.datetime(1900, 1, 1, 0, 0)
datetime.strptime('1 1 2024, 1 45 15=+083030', '%d %m %Y, %I %M %S=%z')
datetime.datetime(2024, 1, 1, 1, 45, 15, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=30630)))
# 2024 年的第 200 天
datetime.strptime('2024+200', '%Y+%j')
datetime.datetime(2024, 7, 18, 0, 0)

Python datetime 模組的 strptime 方法所解析的微秒會自動補 0

如果在 Pythondatetime模組的datetime類別的類別方法strptime中使用格式代碼%f，那麽微秒會在右邊自動補0，當微秒小於六位時，比如，書寫123等同於書寫123000。這不同於格式代碼%M和%S，他們會在左邊自動補0。

當然，如果你希望解析後的微秒為123，那麽應該在strptime方法中書寫000123。

from datetime import datetime
# 等同於 123000
datetime.strptime('123', '%f')
datetime.datetime(1900, 1, 1, 0, 0, 0, 123000)
datetime.strptime('000123', '%f')
datetime.datetime(1900, 1, 1, 0, 0, 0, 123)

Python datetime 模組的 strptime 方法不支援格式代碼 %:z

在 Pythondatetime模組的datetime類別的類別方法strptime中，你需要使用格式代碼%z而不是%:z來解析時區資訊，%z允許冒號:的存在。

from datetime import datetime
# %z 允許冒號的存在
datetime.strptime('+08:00', '%z')
datetime.datetime(1900, 1, 1, 0, 0, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800)))
# 不支援 %:z
datetime.strptime('+08:00', '%:z')
…
ValueError: ':' is a bad directive in format '%:z'

Python datetime 模組的 strptime 方法所解析的完整年份需要補 0

如果使用 Pythondatetime模組的datetime類別的類別方法strptime解析完整的年份，比如使用格式代碼%Y，那麽小於一千的年份需要補0至四位小數，否則將引發例外狀況ValueError。

from datetime import datetime
datetime.strptime('0024', '%Y')
datetime.datetime(24, 1, 1, 0, 0)
# 需要書寫為 0024
datetime.strptime('24', '%Y')
…
ValueError: time data '24' does not match format '%Y'

Python datetime 模組的 strptime 方法中的格式代碼 %Y 和 %G 不能互換

對於 Pythondatetime模組的datetime類別的類別方法strptime，格式代碼%Y可以和%U或%W一同使用，而格式代碼%G可以和%V一同使用，這裏不能將%Y取代為%G，或將%G取代為%Y。

from datetime import datetime
# %Y 可以和 %W 一起使用
datetime.strptime('2024/2/2', '%Y/%W/%u')
datetime.datetime(2024, 1, 9, 0, 0)
# %G 可以和 %V 一起使用
datetime.strptime('2024/2/2', '%G/%V/%u')
datetime.datetime(2024, 1, 9, 0, 0)

Python datetime 模組的 strptime 方法中的格式代碼 %y 要求年份末尾兩位擁有前置零

對於 Pythondatetime模組的datetime類別的類別方法strptime，格式代碼%y要求年份末尾兩位擁有前置零，而格式代碼%m，%U，%W，%V，%j，%d，%H，%I，%M和%S沒有此要求。

from datetime import datetime
# 年份的末尾兩位為 04
datetime.strptime('04-56 1:1:1', '%y-%j %H:%M:%S')
datetime.datetime(2004, 2, 25, 1, 1, 1)
# 沒有前置零會出現錯誤
datetime.strptime('4', '%y')
…
ValueError: time data '4' does not match format '%y'