Python Time gmtime：获取格林威治标准时间的结构体

Python Time模块是Python标准库中的模块之一，它提供了一系列处理日期和时间的函数和类。其中，gmtime()函数可以用于获取格林威治标准时间的结构体，本文将从以下几个方面详细介绍。

一、gmtime()函数介绍

gmtime()函数是Time模块中的一个函数，它用于获取格林威治标准时间的结构体，其语法如下：

    import time
    time.gmtime([seconds])

其中，seconds为可选参数，表示从1970年1月1日00:00:00的UTC（协调世界时）算起的秒数。如果不传递seconds，则默认获取当前时间的结构体。

gmtime()函数返回的结果是一个命名元组（named tuple），包含有tm_year、tm_mon、tm_mday、tm_hour、tm_min、tm_sec、tm_wday、tm_yday、tm_isdst这9个属性，它们分别代表年、月、日、时、分、秒、星期、一年中的第几天和是否为夏令时等信息。例如：

    import time
    struct_time = time.gmtime(1627968000)
    print(struct_time)

输出结果：
time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=8, tm_mday=3, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=1, tm_yday=215, tm_isdst=0)

上述代码输出当地时间2021年8月3日0点0分0秒的结构体信息。

二、格林威治标准时间与协调世界时（UTC）

在介绍gmtime()函数的具体使用之前，我们需要了解一些概念，其中两个重要概念是格林威治标准时间和协调世界时。

格林威治标准时间（Greenwich Mean Time，GMT）是因为英国皇家格林威治天文台而得名，它以该天文台的本地时作为参考时间。后来，格林威治标准时间也被正式定义为以1970年1月1日00:00:00的UTC作为标准的时间，即Unix时间戳的起点。这种时间表示方式是一种绝对时间，不受时区影响。

协调世界时（Coordinated Universal Time，UTC）是一种新的日期和时间系统，它基于原子钟时间，并以GMT和国际原子时间标准来调整。UTC是世界上使用最为广泛的时间标准，它是一种持续不断地同步和校正时钟的统一时间标准，也是计算机系统中常用的时间标准之一。UTC同样是一种绝对时间，不受时区影响。

由于一些历史和政治原因，世界各地的时区之间相差了不同程度的时间。要处理这种情况，就需要考虑时区问题。利用Python的Time模块，可以将本地时间与其它时区的时间进行转换，即将表示时间的UTC偏移量添加或减少。

三、获取当前时间的结构体

通过gmtime()函数获取当前时间的结构体非常简单，只需要在调用函数时省略seconds参数即可。例如：

    import time
    struct_time = time.gmtime()
    print(struct_time)

输出结果：
time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=8, tm_mday=3, tm_hour=6, tm_min=4, tm_sec=42, tm_wday=1, tm_yday=215, tm_isdst=0)

上述代码将输出当前时间的结构体信息，其中tm_wday代表星期几，tm_yday代表一年中的第几天。

四、将结构体转换为时间字符串

在实际应用中，我们通常需要将结构体转换为时间字符串进行展示或存储。通过strftime()函数，可以将结构体转换为指定格式的时间字符串，其语法如下：

    struct_time = time.gmtime()
    time_str = time.strftime(format, struct_time)

其中，format表示时间字符串的格式，具体含义如下：

格式字符	含义	示例
%Y	四位数的年份	2021
%m	两位数的月份（01-12）	08
%d	两位数的日期（01-31）	03
%H	24小时制小时数（00-23）	06
%M	分钟数（00-59）	04
%S	秒数（00-59）	42

例如，要将结构体转换为形如“2021-08-03 06:04:42”的时间字符串，可以使用如下代码：

    import time
    struct_time = time.gmtime()
    time_str = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", struct_time)
    print(time_str)

输出结果：
2021-08-03 06:04:42

五、将时间字符串转换为结构体

与将结构体转换为时间字符串相反，有时候我们也需要将时间字符串转换为结构体进行处理。这可以通过strptime()函数实现。其语法如下：

    time_str = '2021-08-03 06:04:42'
    struct_time = time.strptime(time_str, format)

其中，time_str为待转换的时间字符串，format为待转换的时间字符串的格式，与strftime()函数的参数含义相同。例如，如下代码可以将“2021-08-03 06:04:42”转换为结构体：

    import time
    time_str = '2021-08-03 06:04:42'
    struct_time = time.strptime(time_str, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    print(struct_time)

输出结果：
time.struct_time(tm_year=2021, tm_mon=8, tm_mday=3, tm_hour=6, tm_min=4, tm_sec=42, tm_wday=1, tm_yday=215, tm_isdst=-1)

需要注意的是，strptime()函数返回的结构体中，没有tm_isdst属性。它代表结构体是否为夏令时，由系统自行判断。

六、gmtime()函数的使用注意事项

在使用gmtime()函数时，需要注意以下几点：

结构体的各个属性从0开始计数，即1代表1月、0代表周日。
结构体的tm_yday属性表示一年中的第几天，其范围应该是1-366。
gmtime()函数返回的是UTC时间，即不包含时区信息。如果需要将UTC时间转换为本地时间，可以使用localtime()函数，它与gmtime()函数的用法类似。

七、总结

gmtime()函数是Python Time模块中的一个重要函数，它可以用于获取格林威治标准时间的结构体。在实际应用中，我们还可以通过strftime()函数将结构体转换为时间字符串，通过strptime()函数将时间字符串转换为结构体，以及通过localtime()函数获取本地时间的结构体等。这些函数的使用可以帮助我们更好地处理日期和时间相关的任务。

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