如何使用 Python datetime 模块转换日期时间和字符串，格式化日期时间

阅读 15:19·字数 4599·发布 2024-9-27

使用 Python datetime 模块将日期时间转换为 ISO 格式的字符串

Pythondatetime模块的datetime对象的__str__方法，可将日期时间转换为一个形式类似于YYYY-MM-DD hh:mm:ss[.ffffff]（ISO 8601 格式，如果datetime对象的microsecond属性不为0，那么将包含.ffffff部分）的字符串。当datetime对象拥有有效的时区信息时，字符串将被追加与时区相关的后缀+hh:mm[:ss[.ffffff]]（ISO 8601 格式，如果时区拥有有效的秒和微秒，那么将包含:ss和.ffffff部分）。当然，将datetime对象传递给str类型的构造器可以达到相同的效果。

Pythondatetime模块的date和time对象的__str__方法，与datetime对象的__str__方法类似，只不过其返回的字符串中仅包含日期或时间的信息。当然，将date或time对象传递给str类型的构造器可以达到相同的效果。

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

from datetime import date, time, datetime, timezone
# 获取 YYYY-MM-DD 形式的字符串
date(2024, 9, 25).__str__()
'2024-09-25'
# 获取形式类似于 hh:mm:ss 的字符串
time(8, 30, 0, 1234).__str__()
'08:30:00.001234'
# 获取形式类似于 YYYY-MM-DD hh:mm:ss 的字符串
str(datetime(2024, 9, 25, 8, 30, 0, 1234, timezone.utc))
'2024-09-25 08:30:00.001234+00:00'

与__str__方法类似，Pythondatetime模块的datetime对象的isoformat方法，可将日期时间转换为一个形式类似于YYYY-MM-DD<SEP>hh:mm:ss.ffffff+hh:mm:ss.ffffff的字符串，其中SEP由函数的sep参数指定。

Pythondatetime模块的date和time对象的isoformat方法，与datetime对象的isoformat方法类似，只不过其返回的字符串中仅包含日期或时间的信息。

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

sep 参数: sep参数为日期和时间之间的分隔符（单个字符），默认为'T'。
timespec 参数: timespec参数用于指示时间部分的格式，可以是以下取值之一。'auto'（默认值）表示以格式hh:mm:ss（如果datetime对象的microsecond属性为0）或hh:mm:ss.ffffff（如果datetime对象的microsecond属性不为0）显示时间，'hours'表示以格式hh显示时间，'minutes'表示以格式hh:mm显示时间，'seconds'表示以格式hh:mm:ss显示时间，'milliseconds'表示以格式hh:mm:ss.sss（使用三位小数将微秒表示为毫秒）显示时间，'microseconds'表示以格式hh:mm:ss.ffffff（包含完整的微秒部分）显示时间。

from datetime import date, time, datetime, timezone
# 调用 isoformat 方法
date(2024, 9, 25).isoformat()
'2024-09-25'
# 使用三位小数将微秒表示为毫秒
time(8, 30, 0, 1234).isoformat('milliseconds')
'08:30:00.001'
# 完整的显示微秒，并使用 ~ 作为分隔符
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 模块将 ISO 格式的字符串转换为日期时间

Pythondatetime模块的date，time和datetime类的类方法fromisoformat，可将符合 ISO 8601 格式的字符串转换为日期时间，其返回值可能是date，time或datetime对象。

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

date_string 参数

date_string参数是表示日期或日期时间的字符串（符合 ISO 8601 格式），其中日期和时间之间的分隔符T可以被替换为其他单个字符，比如S。

对于date对象，已知以下格式的字符串不被fromisoformat方法支持，YYYY-MM，YYYY，±YYYYYY-MM-DD，YYYY-OOO。

对于datetime对象，已知小时和分钟为小数（比如12:15.5:35，需要指出，12:15.5是有效的，因为他等同于12:15:00.5）以及以下格式的字符串不被fromisoformat方法支持，YYYY-MM，YYYY，±YYYYYY-MM-DD，YYYY-OOO。

time_string 参数

time_string参数是表示时间的字符串（符合 ISO 8601 格式），其中小时和分钟不能为小数，分隔符T可以被省略但不能被替换为其他字符。

from datetime import date, time, datetime
# 将 ISO 字符串转换为日期
date.fromisoformat('2024-09-25')
datetime.date(2024, 9, 25)
# 将 ISO 字符串转换为时间
time.fromisoformat('03:15:20+08:00')
datetime.time(3, 15, 20, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800)))
# 将 ISO 字符串转换为日期时间
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 无法转换时间
datetime.fromisoformat('03:15:20')
…
ValueError: Invalid isoformat string: '03:15:20'

使用 Python datetime 模块将日期时间转换为 ctime 格式的字符串

Pythondatetime模块的date和datetime对象的ctime方法，可将日期或日期时间转换为一个形式类似于Wed Sep 25 08:30:00 2024的字符串，该字符串与 C 语言的函数ctime的执行结果一致。

date|datetime.ctime()

from datetime import date, datetime, timezone
# 获取 ctime 形式的字符串
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 模块中的日期时间格式代码

以上介绍的方法可以转换日期时间或字符串，但尚未提供足够的灵活性，Pythondatetime模块支持以下的日期时间格式代码，用于更为方便的将日期时间格式化为字符串，或将字符串解析为日期时间。

%y，%Y，%G 格式代码

格式代码%y，%Y和%G为自动补0的年份，其中%y是年份的最后两位（两位数），%Y和%G是完整的年份（四位数）。

如果需要在 Windows 中使用%y，那么年份需要大于等于1900。

%b，%B 格式代码

格式代码%b和%B为日期对应的月份的名称，其中%b为缩写名称（比如，Jan，Feb），%B为完整名称（比如，January，February）。

格式代码%m为自动补0的月份（两位数），01为一月份。

%U，%W，%V 格式代码

格式代码%U，%W和%V为一年中的第几周（以自动补0的两位数表示，00为第零周），其中%U会将一年中的第一个星期日视为第一周的开始，%W和%V会将一年中的第一个星期一视为第一周的开始。

%a，%A 格式代码

格式代码%a和%A为日期对应的星期几的名称，其中%a为缩写名称（比如，Sun，Mon），%A为完整名称（比如，Sunday，Monday）。

%w，%u 格式代码

格式代码%w和%u为日期对应的星期几。对于%w，0表示星期日，1表示星期一，6表示星期六。对于%u，1表示星期一，6表示星期六，7表示星期日。

%j 格式代码

格式代码%j表示日期为一年中的第几天（自动补0的三位数），001表示第一天。

%d 格式代码

格式代码%d表示日期为一月中的第几天（自动补0的两位数），01表示第一天。

%H，%I 格式代码

格式代码%H和%I为自动补0的小时（两位数），其中%H为 24 小时制（00表示零时），%I为 12 小时制（12表示十二时）。

%M 格式代码

格式代码%M为分钟（以自动补0的两位数表示），00表示零分。

%S 格式代码

格式代码%S为秒数（以自动补0的两位数表示），00为零秒。

%f 格式代码

格式代码%f为微秒（以自动补0的六位数表示），000000为零微秒。

%z，%:z，%Z 格式代码

格式代码%z，%:z以格式±hhmm[ss[.ffffff]]或±hh:mm[:ss[.ffffff]]显示时区信息，空的时区信息对应空字符串。格式代码%Z表示时区的名称，空的时区信息对应空字符串。

%c，%x，%X，%p 格式代码

格式代码%c为日期时间的本地化表示，格式代码%x为日期的本地化表示，格式代码%X为时间的本地化表示，格式代码%p为 AM 和 PM 的本地化表示。

%% 格式代码

格式代码%%为字符%自身。

使用 Python datetime 模块和格式代码将日期时间转换为字符串

Pythondatetime模块的date，time和datetime对象的strftime方法，可使用指定的格式代码将日期时间转换为字符串。

date|time|datetime.strftime(format)

format 参数: format参数是一个字符串，包含用于将日期时间转换为字符串的格式代码。

from datetime import date, time, datetime, timezone
d = date(2024, 9, 22)
# 年份，月份名称，月份
d.strftime('%y %Y %G %b %B %m')
'24 2024 2024 Sep September 09'
# 第几周，星期几的名称，星期几
d.strftime('%U %W %V %a %A %w %u')
'38 38 38 Sun Sunday 0 7'
# 一年中的第几天，一月中的第几天
d.strftime('%j %d')
'266 22'
t = time(13, 45, 15, 123456)
# 小时，分钟，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)
# 时区，AM PM，%
dt.strftime('%z %:z %Z %p %%')
'+0000 +00:00 UTC PM %'
# 本地化日期时间，本地化日期，本地化时间
dt.strftime('%c %x %X')
'Wed Sep 25 13:45:15 2024 09/25/24 13:45:15'

Python datetime 模块的 strftime 方法的默认日期时间

如果格式代码对应的日期时间信息不存在，strftime方法会采用一些默认值。比如，当 Pythondatetime模块的time对象希望显示日期时，年份将默认为1900，月份和日将默认为1，当 Pythondatetime模块的date对象希望显示时间时，小时，分钟，秒和微秒均默认为0（不一定会显示为0）。

from datetime import date, time
# 尝试显示 date 对象的时间
date(2024, 9, 22).strftime('%H %M %S')
'00 00 00'
# 尝试显示 time 对象的日期
time(13, 45, 15, 123456).strftime('%Y %m %d')
'1900 01 01'

使用 Python datetime 模块和格式代码将字符串转换为日期时间

Pythondatetime模块的datetime类的类方法strptime，可使用指定的格式代码将字符串解析为日期时间（datetime对象），该方法默认的日期时间为 1900 年 1 月 1 日 0 时 0 分 0 秒，如未给出相关信息，比如年份，则保留其默认值。

datetime.strptime(date_string, format)

date_string 参数: date_string参数是表示日期时间的字符串。
format 参数: format参数是一个字符串，包含用于将字符串解析为日期时间的格式代码。

from datetime import datetime
# 默认日期时间
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 模块的 strptime 方法所解析的微秒会自动补 0

如果在 Pythondatetime模块的datetime类的类方法strptime中使用格式代码%f，那么微秒会在右边自动补0，当微秒小于六位时，比如，书写123等同于书写123000。这不同于格式代码%M和%S，他们会在左边自动补0。

当然，如果你希望解析后的微秒为123，那么应该在strptime方法中书写000123。

from datetime import datetime
# 等同于 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 模块的 strptime 方法不支持格式代码 %:z

在 Pythondatetime模块的datetime类的类方法strptime中，你需要使用格式代码%z而不是%:z来解析时区信息，%z允许冒号:的存在。

from datetime import datetime
# %z 允许冒号的存在
datetime.strptime('+08:00', '%z')
datetime.datetime(1900, 1, 1, 0, 0, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=28800)))
# 不支持 %:z
datetime.strptime('+08:00', '%:z')
…
ValueError: ':' is a bad directive in format '%:z'

Python datetime 模块的 strptime 方法所解析的完整年份需要补 0

如果使用 Pythondatetime模块的datetime类的类方法strptime解析完整的年份，比如使用格式代码%Y，那么小于一千的年份需要补0至四位小数，否则将引发异常ValueError。

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

Python datetime 模块的 strptime 方法中的格式代码 %Y 和 %G 不能互换

对于 Pythondatetime模块的datetime类的类方法strptime，格式代码%Y可以和%U或%W一同使用，而格式代码%G可以和%V一同使用，这里不能将%Y替换为%G，或将%G替换为%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 模块的 strptime 方法中的格式代码 %y 要求年份末尾两位拥有前导零

对于 Pythondatetime模块的datetime类的类方法strptime，格式代码%y要求年份末尾两位拥有前导零，而格式代码%m，%U，%W，%V，%j，%d，%H，%I，%M和%S没有此要求。

from datetime import datetime
# 年份的末尾两位为 04
datetime.strptime('04-56 1:1:1', '%y-%j %H:%M:%S')
datetime.datetime(2004, 2, 25, 1, 1, 1)
# 没有前导零会出现错误
datetime.strptime('4', '%y')
…
ValueError: time data '4' does not match format '%y'