将日期时间转换为POSIX时间

Question

我该如何在Python中将日期或时间对象转换为POSIX时间戳？有一些方法可以从时间戳创建一个日期时间对象，但似乎没有明显的方法来完成相反的操作。

- Jason Baker

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这个问题的答案已经过时了。你应该使用datetime.datetime对象的.timestamp()方法，如下所示below。请将其标记为正确答案。 - Giorgio Balestrieri

还要确保在调用.timestamp()时，使用的是带有时区信息的日期对象，因为时区无关的日期对象"被认为代表本地时间"。 - Marc

Answer 1

import time, datetime

d = datetime.datetime.now()
print time.mktime(d.timetuple())

- kender

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似乎根据平台的不同，时间没有mktime方法。 - Tirno

请注意，这提供的是当地时间，而不是协调世界时（UTC）。有关UTC，请参阅fixermark的答案。 - Craig McQueen

准确来说：请注意，mktime 期望输入 本地时间，并且输出没有时区 - 它是一个Unix时间戳，表示以秒为单位的持续时间（始终从纪元开始，因此可以给出时间）。 (datetime.now() 返回当前本地时间。) - Thanatos

在夏令时转换期间，有50%的几率返回错误结果。请参见本地时间的问题。 - jfs

请注意，由于 POSIX 时间戳仅精确到秒，因此在 timetuple() 步骤中，日期时间将被截断为秒。因此，通过进行此转换会丢失精度。 - Shaun

Answer 2

对于UTC计算，calendar.timegm是time.gmtime的反函数。

import calendar, datetime
d = datetime.datetime.utcnow()
print calendar.timegm(d.timetuple())

- fixermark

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注意：calendar.timegm() 函数需要 UTC 时间作为输入，但是其结果（时间戳）并不带有任何时区信息。它仅表示自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 (UTC) 起经过的秒数，相当于一个固定的时间点（即“时代”起始日）== 1969-12-31T19:00:00-05:00 （纽约）== 1970-01-01T00:00:00Z（UTC）== 1970-01-01T03:00:00+03:00 （莫斯科）。 - jfs

更正：由于闰秒的存在，“自1970年01月01日00:00:00+00:00以来的秒数”并非经过的SI秒数。可以使用“utc_to_tai（）函数”（https://gist.github.com/zed/a912498be36c6a947c33#file-utc_to_tai-py-L25）来计算经过的SI秒数。 - jfs

Answer 3

请注意，Python现在（3.5.2）在datetime对象中包含了一个内置方法以用于此功能：

>>> import datetime
>>> now = datetime.datetime(2020, 11, 18, 18, 52, 47, 874766)
>>> now.timestamp() # Local time
1605743567.874766
>>> now.replace(tzinfo=datetime.timezone.utc).timestamp() # UTC
1605725567.874766 # 5 hours delta (I'm in UTC-5)

- Clément

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你确定这正确吗？now是一个时区无关的日期时间对象，调用.timestamp方法将首先假定该对象在本地时间（它确实是隐式的，而且幸运），然后进行转换以提供符合posix标准的时间戳（即自UTC Unix时间以来的秒数）。 - Marc

@Marc，我不理解你的评论：在调用now.timestamp()旁边的示例中，我明确地说“＃本地时间”。你能澄清一下问题吗？ - Clément

now.timestamp() 给出的是符合 POSIX 标准的时间戳，因为此时 now 是一个本地时区隐式使用的原始时间戳，所以它是一个正确的 UTC Unix 纪元时间戳。当在原始日期时间对象上调用 .timestamp 时，它会假定为本地时区（这就是它的默认值），并给出一个正确的 UTC Unix 时间戳。然而，当你调用 replace 时，日期时间对象不会进行任何转换，它只会将 now 从原始状态转换为有意识的状态。在大多数情况下，这似乎是错误的。 - Marc

哦，这个答案中的“now”部分并不重要。可以随意将其编辑为日期文字。 - Clément

“now”只是因为它如何影响“now.timestamp()”的输出而变得相关。要将“now”从此对话中排除，我们可以执行“datetime.datetime.now().replace(tzinfo=datetime.timezone.utc).timestamp()”，这与“datetime.datetime.utcnow().timestamp()”一样好。它们都有同样的问题，“.timestamp()”很可能会假定错误的时区。时间很令人困惑，所以我可能是错的，但这就是我理解文档的方式。 - Marc

Answer 4

在Python中，time.time()函数可以返回包括微秒在内的浮点数秒数。为了将datetime转换回这种表示形式，您需要添加微秒组件，因为直接使用timetuple函数不包含它。

import time, datetime

posix_now = time.time()

d = datetime.datetime.fromtimestamp(posix_now)
no_microseconds_time = time.mktime(d.timetuple())
has_microseconds_time = time.mktime(d.timetuple()) + d.microsecond * 0.000001

print posix_now
print no_microseconds_time
print has_microseconds_time

- gnu_lorien

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不要在往返转换（ts -> local -> ts）中使用本地时间。这可能会在夏令时转换期间出现故障。您可以轻松扩展timegm（）以包括微秒，并将其用于ts -> utc -> ts转换。 - jfs

Answer 5

这要看情况

你的日期时间对象是时区感知还是无意识的？

时区感知

如果它是时区感知的，那就简单了。

from datetime import datetime, timezone
aware_date = datetime.now(tz=timezone.utc)
posix_timestamp = aware_date.timestamp()

当你使用date.timestamp()时，它会给你一个"POSIX时间戳"

注意：更准确的称呼应该是纪元/Unix时间戳，因为它可能不符合POSIX标准

时区无关

如果它没有时区信息（即无关），那么你需要知道它最初所在的时区，以便我们可以使用replace()将其转换为有时区信息的日期对象。假设你已将其存储/检索为UTC无关的时间。这里我们创建一个示例：

from datetime import datetime, timezone
naive_date = datetime.utcnow()  # this date is naive, but is UTC based
aware_date = naive_date.replace(tzinfo=timezone.utc)  # this date is no longer naive

# now we do as we did with the last one

posix_timestamp = aware_date.timestamp()

尽早将日期转换为时区感知日期总是更好的选择，以防止由于使用原始日期（Python通常会假定它们是本地时间并可能导致错误）而引起的问题。

注意：同时要小心理解纪元，因为它与平台有关。

- Marc

Answer 6

最佳的posix/epoch时间戳与日期时间之间的转换方法：

this_time = datetime.datetime.utcnow() # datetime.datetime type
epoch_time = this_time.timestamp()      # posix time or epoch time
this_time = datetime.datetime.fromtimestamp(epoch_time)

- vishal

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utcnow 输出一个时区无关的日期时间对象，当在其上运行 .timestamp() 时，Python 将假定本地时区（即使它是 UTC 无关的，而不是本地无关的），这将给您带来错误的反馈。 - Marc