まくまくPythonノート
Python で日時（日付／時刻）の情報を扱う (datetime, date, time, timedelta)
Python で日時を扱うには datetime モジュール を使用します。
datetime には次のようなデータ型が定義されています。
| データ型 | 保持する情報 |
|---|---|
datetime.datetime |
日付＋時刻 |
datetime.date |
日付 |
datetime.time |
時刻 |
datetime.timedelta |
時間差（マイクロ秒） |
すべてのオブジェクトは immutable（不変）で、ハッシュのキーとして使用できます。
datetime.datetime オブジェクト は、日付と時刻の両方の情報を保持します。
datetime.date と datetime.time の情報を合わせたものです。
以下、datetime.datetime オブジェクトを datetime オブジェクトと記述します。
datetime.now() で、ローカルな現在日時を表す datetime オブジェクトを取得できます。
datetime オブジェクトには、年月日時分秒などの各フィールドの値を取り出す属性が定義されています。
import datetime from datetime
dt = datetime.now()
print(dt) # 2021-01-13 20:10:58.598240
print(dt.year) # 2021
print(dt.month) # 1
print(dt.day) # 13
print(dt.hour) # 20
print(dt.minute) # 10
print(dt.second) # 58
print(dt.microsecond) # 598240
print(dt.tzinfo) # None
datetime オブジェクトはタイムゾーン情報（tzinfo 属性）を持つことができ、この情報が存在するとき（tzinfo が None でないとき）、そのオブジェクトは Aware であるといいます。
逆に、タイムゾーン情報を持たないとき（tzinfo が None のとき）、そのオブジェクトは Naive であるといいます。
アプリケーション内で、タイムゾーンを意識した時刻情報を扱いたい場合は、Aware な datetime オブジェクトを生成する必要があります。
下記の datetime クラスメソッドはすべて現在日時を表す datetime オブジェクトを生成しますが、内部的に保持するタイムゾーン情報に違いがあります。
| 現在日時の取得方法 | 意味 |
|---|---|
datetime.now() |
Naive なローカル日時 (tzinfo == None) |
datetime.utcnow() |
Naive な UTC 日時 (tzinfo == None) |
datetime.now().astimezone() |
Aware なローカル日時 (tzinfo == システム設定) |
datetime.now(timezone.utc) |
Aware な UTC 日時 (tzinfo == timezone.utc) |
下記のサンプルコードを実行すると、これらの違いを調べることができます。
from datetime import datetime, timezone
dt_local_naive = datetime.now()
print(dt_local_naive.isoformat()) # 2021-01-13T20:46:50.587950
print(dt_local_naive.tzinfo) # None
dt_utc_naive = datetime.utcnow()
print(dt_utc_naive.isoformat()) # 2021-01-13T11:46:50.587950
print(dt_utc_naive.tzinfo) # None
dt_local_aware = datetime.now().astimezone()
print(dt_local_aware.isoformat()) # 2021-01-13T20:46:50.587950+09:00
print(dt_local_aware.tzinfo) # JST
dt_utc_aware = datetime.now(timezone.utc)
print(dt_utc_aware.isoformat()) # 2021-01-13T11:46:50.587950+00:00
print(dt_utc_aware.tzinfo) # UTC
datetime.date オブジェクト は、日付（年月日）の情報を保持します。 タイムゾーン情報（Aware/Naive）は意識しません。
from datetime import date
dt = date.today()
print(dt.isoformat()) # 2021-01-13
print(dt.year) # 2021
print(dt.month) # 1
print(dt.day) # 13
datetime.time オブジェクト は、時刻（時分秒）の情報を保持します。
datetime オブジェクトと同様、tzinfo 属性でタイムゾーン情報を扱うため、Aware/Naive の区別があります。
from datetime import datetime, time, timezone
# t = time(hour=20, minute=30, second=55, tzinfo=timezone.utc)
t = datetime.now().astimezone().timetz()
print(t.isoformat()) # 20:30:55.364310+09:00
print(t.hour) # 20
print(t.minute) # 30
print(t.second) # 55
print(t.microsecond) # 0
print(t.tzinfo) # JST
datetime.timedelta オブジェクト は、2 つの日時の差分を表します。
datetime、date、time すべてのオブジェクトに対して、timedelta オブジェクトを加算、減算することができます。
次の例では、datetime オブジェクトに対して、1 日の時間差を表す timedelta オブジェクトを使って演算処理しています。
timedelta の属性名は、days、hours、seconds のように複数形になることに注意してください。
from datetime import datetime, timedelta
dt = datetime(year=2021, month=1, day=1, hour=15, minute=30, second=0)
delta = timedelta(days=1)
print(dt) # 2021-01-01 15:30:00
print(dt + delta) # 2021-01-02 15:30:00
print(dt + delta * 2) # 2021-01-03 15:30:00
print(dt - delta) # 2020-12-31 15:30:00
print(dt - delta * 2) # 2020-12-30 15:30:00
日時を表すオブジェクト (datetime / date / time) 同士で引き算すると、その時間差を表す timedelta オブジェクトを取得することができます。
from datetime import date, timedelta
d1 = date(year=2021, month=1, day=1)
d2 = date(year=2021, month=1, day=20)
delta = d2 - d1
print(delta) # 19 days, 0:00:00
print(delta.days) # 19
print(delta.total_seconds()) # 1641600.0
あと、時間差ではないですが、等号・不等号で 2 つの日時データの大小を比較することができます。
from datetime import datetime
dt1 = datetime(year=2000, month=1, day=1)
dt2 = datetime(year=2000, month=1, day=2)
print(dt1 > dt2) # False
print(dt1 < dt2) # True
これを利用して、ある日時の範囲を次のようにループ処理したりできます。
from datetime import date, timedelta
START_DATE = date(year=2000, month=1, day=1)
END_DATE = date(year=2000, month=1, day=3)
STEP = timedelta(days=1)
d = START_DATE
while (d <= END_DATE):
print(d)
d += STEP
2000-01-01
2000-01-02
2000-01-03
datetime、date、time オブジェクトの replace メソッドを使用すると、年月日時分秒などの各フィールドの値を個別に変更することができます。
datetime、time オブジェクトに関しては、tzinfo フィールドの値を変更することで、Naive と Aware を変換することも可能です。
from datetime import date, datetime, time
# 現在時刻から datetime, date, time オブジェクトを作成
dt = datetime.now().astimezone()
d = dt.date()
t = dt.timetz()
# datetime の内容を変更する
print(dt) # 2021-01-13 18:23:46.827369+09:00
print(dt.replace(year=1970, hour=21)) # 1970-01-13 21:23:46.827369+09:00
# date の内容を変更する
print(d) # 2021-01-13
print(d.replace(month=12, day=4)) # 2021-12-04
# time の内容を変更する
print(t) # 18:23:46.827369+09:00
print(t.replace(hour=7)) # 07:23:46.827369+09:00
print(t.replace(tzinfo=None)) # 18:23:46.827369
| 変換内容 | コード |
|---|---|
date → ISO文字列 |
d.isoformat() |
date → 指定形式文字列 |
d.strftime(format) |
time → ISO文字列 |
t.isoformat() |
time → 指定形式文字列 |
t.strftime(format) |
datetime → ISO文字列 |
dt.isoformat() |
datetime → 指定形式文字列 |
dt.strftime(format) |
datetime (Naive) → datetime (Aware) |
dt.astimezone(tz=None) |
datetime (Aware) → datetime (Naive) |
dt.replace(tzinfo=None) |
datetime → date |
dt.date() |
datetime → time (Naive) |
dt.time() |
datetime → time (Aware) |
dt.timetz() |
datetime → POSIXタイムスタンプ |
dt.timestamp() |
ISO文字列 → date |
date.fromisoformat(‘2019-12-04’) |
ISO文字列 → time (Naive or Aware) |
time.fromisoformat(‘04:23:01’) |
ISO文字列 → datetime (Naive or Aware) |
datetime.fromisoformat(‘2011-11-04T00:05:23’) |
POSIXタイムスタンプ → date |
date.fromtimestamp(timestamp) |
POSIXタイムスタンプ → datetime (Naive or Aware) |
datetime.fromtimestamp(timestamp, tz=None) |
POSIXタイムスタンプ → datetime (UTC Naive) |
datetime.utcfromtimestamp(timestamp) |
