Python 日期时间转换完全指南：字符串与 Datetime 对象的双向转换

2026-02-07 00:06:08 0条评论 1次阅读 0人点赞

在日常的编程工作中，我们经常需要处理各种各样的日期和时间数据。比如，你可能需要从用户那里获取生日信息，从 API 响应中解析时间戳，或者将当前时间格式化后写入日志文件。然而，这些数据通常以字符串的形式出现（例如 "2023-10-01" 或 "Monday, October 1st"）。

虽然字符串对人类来说很友好，但对计算机来说并不方便。我们无法直接对字符串进行日期计算（比如计算两个日期之间相差多少天），也无法对其进行排序或时区转换。为了解决这些问题，Python 提供了强大的内置模块。

在本文中，我们将深入探讨如何高效地在字符串和 DateTime 对象之间进行转换。我们将通过丰富的实战案例，掌握 INLINECODEeb403640、INLINECODE510e7af7 以及强大的第三方库 dateutil 的用法。无论你是初学者还是希望巩固基础的开发者，这篇文章都将帮助你全面掌握 Python 日期时间处理的核心技巧。

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第一部分：将字符串转换为 DateTime 对象

当我们从文本文件、数据库或用户输入中获得日期数据时，它们通常是纯文本格式。要利用 Python 的日期时间功能，第一步就是将这些字符串转换为 Python 能够理解的对象。

准备工作：理解格式化指令

在转换之前，我们需要先掌握一门“小语言”——格式化指令。Python 使用特定的百分比代码（如 INLINECODEb7b08e58、INLINECODEefc16f56）来代表日期的不同部分。这就像是我们给 Python 的一张“地图”，告诉它哪个数字是年份，哪个数字是月份。

常用的指令包括：

%Y：4位数的年份（如 2024）
%m：零填充的月份（01-12）
%d：零填充的日期（01-31）
%H：24小时制的小时（00-23）
%M：分钟（00-59）
%S：秒（00-59）

让我们看一个具体的需求：

输入："Dec 4 2018 10:07 AM"
目标输出：2018-12-04 10:07:00 (即 datetime 对象)

方法 1：使用 datetime.strptime() —— 标准解析方式

INLINECODE4a8859e2 是“string parse time”的缩写，它是 Python 内置 INLINECODEf7283a65 模块中最常用的解析方法。它的核心思想是：你提供字符串和对应的格式模板，Python 负责解析。

#### 基础示例

假设我们需要将一个具体的字符串转换为一个可以操作的日期对象：

import datetime

# 定义转换函数
def convert_string_to_datetime(date_string):
    # 定义输入字符串的格式
    # %b: 缩写的月份名, %d: 日期, %Y: 年份
    # %I: 小时(12小时制), %M: 分钟, %p: AM/PM
    input_format = ‘%b %d %Y %I:%M%p‘
    
    # 使用 strptime 进行解析
    datetime_object = datetime.datetime.strptime(date_string, input_format)
    return datetime_object

# 测试数据
date_input = ‘Dec 4 2024 10:07AM‘
result = convert_string_to_datetime(date_input)

print(f"解析后的日期对象: {result}")
print(f"数据类型: {type(result)}")

# 验证我们可以进行日期运算
next_day = result + datetime.timedelta(days=1)
print(f"明天的日期: {next_day}")

输出：

解析后的日期对象: 2024-12-04 10:07:00
数据类型: 
明天的日期: 2024-12-05 10:07:00

代码解析：

在这个例子中，我们首先导入了 INLINECODE67d4ce65 模块。关键是 INLINECODE21705508 方法的调用，它接收两个参数：待解析的字符串和格式字符串。一旦转换成功，我们得到了一个 datetime 对象，这让我们可以轻松地执行诸如计算“明天”是哪天的数学运算。

#### 处理不同格式的字符串

在实际开发中，你会遇到五花八门的日期格式。让我们看一个处理 ISO 8601 标准时间（常见于 API 和 JSON 数据）的例子：

from datetime import datetime

def parse_iso_string(iso_str):
    # ISO 8601 格式通常类似：2024-05-21T14:30:00
    # 注意字符串中的 T 字符需要在格式中对应
    dt_obj = datetime.strptime(iso_str, ‘%Y-%m-%dT%H:%M:%S‘)
    return dt_obj

api_time = "2024-05-21T14:30:00"
converted_time = parse_iso_string(api_time)
print(f"API 返回的时间: {converted_time}")

方法 2：使用 dateutil.parser.parse() —— 智能解析方式

虽然 INLINECODE429f0dd4 功能强大，但它要求你必须精确知道字符串的格式。如果你需要处理用户输入或来自不同来源的各种格式，手动指定格式会非常繁琐。这时，第三方库 INLINECODE6d3d6829 就成了我们的救星。

dateutil 的解析器非常智能，它能自动检测字符串的结构。

#### 智能解析示例

首先，你需要安装这个库（如果尚未安装）：

pip install python-dateutil

让我们看看它是如何工作的：

from dateutil import parser

def smart_parse(date_string):
    # parse 函数会自动分析字符串，无需指定格式
    dt_object = parser.parse(date_string)
    return dt_object

# 测试各种不同风格的字符串
dates = [
    "Jun 23 2024 07:31PM",
    "2024-12-01",
    "01/12/2024",      # 注意：这里默认会被视为 月/日/年 或 日/月/年，取决于系统
    "Today is 2024-05-21" # 它甚至能处理多余的文本
]

for d in dates:
    print(f"原始字符串: {d} -> 解析结果: {smart_parse(d)}")

输出：

原始字符串: Jun 23 2024 07:31PM -> 解析结果: 2024-06-23 19:31:00
原始字符串: 2024-12-01 -> 解析结果: 2024-12-01 00:00:00
...

实用见解：

INLINECODE10824b12 非常适合处理脏数据或格式不一致的情况。但是，它的性能开销比 INLINECODEf5a7bfc7 大。如果你正在处理数百万行固定格式的日志，INLINECODEd9830072 是更好的选择；如果你是在处理用户输入，INLINECODE1f2fe37f 能大大减少你的代码量。

常见错误与解决方案

1. ValueError: unconverted data remains

这通常发生在你提供的格式字符串无法完全匹配输入字符串时。

# 错误示范
# s = "2024-12-01 12:00:00 ExtraText"
# datetime.strptime(s, "%Y-%m-%d %H:%M:%S") # 报错！因为字符串后面多了 ExtraText

解决： 清洗输入字符串，或者在格式字符串中使用 %S 后面加上空格和通配符逻辑（如果可能），或者手动截取字符串。
2. 格式字母拼写错误

大小写在 Python 格式化中很敏感。INLINECODE71bd03d5（2024）和 INLINECODE10fac84d（24）是不同的；INLINECODEcff98f3b 是分钟，而 INLINECODEbb55ee50 是月份。这是一个非常常见的陷阱。

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第二部分：将 DateTime 对象转换为字符串

当我们需要在网页上显示日期、生成报告文件名或记录日志时，我们需要将 datetime 对象转换回格式化的字符串。这个过程被称为“格式化”。

输入：datetime(2024, 12, 4, 10, 7, 0)
目标输出："Dec 4 2024 10:07:00 AM"

方法 1：使用 datetime.strftime() —— 格式化输出

strftime（string format time）允许你将日期对象转换为任何你想象得到的字符串格式。我们只需要定义一个输出格式模板。

#### 基础格式化示例

from datetime import datetime

def format_datetime(dt_obj):
    # 定义我们想要的输出格式
    # %b: 月份缩写, %d: 日期, %Y: 年份
    # %I: 小时(12h), %M: 分钟, %S: 秒, %p: AM/PM
    output_format = "%b %d %Y %I:%M:%S %p"
    
    return dt_obj.strftime(output_format)

# 获取当前时间
now = datetime.now()
formatted_string = format_datetime(now)

print(f"当前时间对象: {now}")
print(f"格式化后的字符串: {formatted_string}")
print(f"类型: {type(formatted_string)}")

输出：

当前时间对象: 2023-10-27 14:30:00.123456 (示例)
格式化后的字符串: Oct 27 2023 02:30:00 PM
类型:

#### 实战场景：生成日志文件名

在自动化脚本中，我们经常需要根据日期生成文件名，以防止覆盖。这是一个非常实用的技巧：

import os
from datetime import datetime

def generate_log_filename():
    now = datetime.now()
    # 常用于文件名的格式：YYYYMMDD_HHMMSS
    # 注意这里我们使用了占位符（如下划线）来提高可读性
    timestamp = now.strftime("%Y%m%d_%H%M%S")
    filename = f"backup_system_{timestamp}.log"
    return filename

print("生成的日志文件名:", generate_log_filename())
# 输出示例: backup_system_20241021_153000.log

方法 2：使用 time 模块进行格式化

除了 INLINECODE2771db6a 模块，Python 的 INLINECODE1f4108d1 模块也提供了格式化功能。虽然 INLINECODE64541c52 更常用，但在某些处理时间戳（自纪元以来的秒数）的旧系统中，INLINECODE0bd9de5a 模块依然非常重要。

通常我们会结合 INLINECODE8fd3348e 和 INLINECODE364d807d 使用。

import time

def format_timestamp(timestamp):
    # 将时间戳转换为本地时间的结构化对象
    time_struct = time.localtime(timestamp)
    
    # 格式化输出
    # %A: 星期名, %B: 月份全名, %d: 日期
    readable_time = time.strftime("%A, %B %d, %Y %H:%M:%S", time_struct)
    return readable_time

# 获取当前时间戳
current_ts = time.time()
print(f"可读时间: {format_timestamp(current_ts)}")

输出：

可读时间: Friday, October 27, 2023 14:30:00

方法 3：使用 f-string (Python 3.6+) —— 简洁的现代写法

如果你只是想快速进行简单的格式化，Python 的 f-string 提供了一种非常简洁的语法，甚至不需要调用 strftime。

from datetime import datetime

now = datetime.now()

# 直接在 f-string 中进行格式化
# 注意：冒号后面紧跟日期格式说明符
print(f"今天的日期是: {now:%Y-%m-%d}")
print(f"现在是时间: {now:%H:%M}")

这种写法非常直观，特别适合在打印日志或拼接字符串时使用。

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总结与最佳实践

在本文中，我们像工匠一样探索了 Python 中日期时间转换的细节。从简单的字符串解析到复杂的格式化输出，我们掌握了处理时间数据的两把利器：INLINECODE70731e01 和 INLINECODEd657e1c6。

为了确保你的代码既健壮又高效，请记住以下开发建议：

总是验证输入：在使用 INLINECODE1ad77f8c 时，最好将其包裹在 INLINECODEa7ba83f4 块中，以防用户输入了意想不到的格式，导致程序崩溃。
明确处理时区：我们在文中主要讨论的是“朴素”的 datetime（无时区信息）。在生产环境中，处理跨时区的应用时，务必使用 INLINECODE435d8c79 库或 Python 3.9+ 的 INLINECODEdac2ca0b 模块来为对象附加时区信息。
保持 ISO 格式：在进行数据存储或 API 交互时，尽量使用 ISO 8601 格式（2023-10-27T10:00:00）。这是一种通用标准，可以避免因“月/日”和“日/月”顺序不同而产生的混淆。
性能考量：对于高性能需求的循环处理，优先使用 INLINECODE30ae2fc9，因为它比 INLINECODE7ce6cc1e 快得多。

日期和时间处理看似基础，但却是构建可靠应用程序的基石。希望这篇文章能让你在处理时间相关的问题时更加自信。下一次当你面对一堆乱糟糟的日期字符串时，你知道该怎么做了！

下一步行动：

尝试编写一个小的 Python 脚本，读取一个包含不同日期格式的文本文件，将它们统一转换为 datetime 对象，计算每个日期距离今天还有多少天，最后将结果输出到一个新的 CSV 文件中。这将是你巩固这些知识的绝佳练习。

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Python 日期时间转换完全指南：字符串与 Datetime 对象的双向转换

第一部分：将字符串转换为 DateTime 对象

准备工作：理解格式化指令

方法 1：使用 datetime.strptime() —— 标准解析方式

方法 2：使用 dateutil.parser.parse() —— 智能解析方式

常见错误与解决方案

第二部分：将 DateTime 对象转换为字符串

方法 1：使用 datetime.strftime() —— 格式化输出

方法 2：使用 time 模块进行格式化

方法 3：使用 f-string (Python 3.6+) —— 简洁的现代写法

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