目录

一、模块化概述

二、time库

1. 时间获取

2. 时间格式化

3. 程序计时

三、datetime库

1. datetime.datetime类

2. datetime.timedelta类

四、random库

1. 基本随机函数

2. 扩展随机函数

3. 随机时间的生成

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一、模块化概述

Python程序由模块组成，一个模块对应一个 .py 源文件。

模块分为标准库模块和自定义模块（第三方库），函数也分标准库函数和自定义函数。

Python标准库提供了操作系统、网络通信、文件处理、数学运算等基本功能。如：random（随机数）、math（数学运算）、time（时间处理）、file（文件处理）、os（和操作系统交互）、sys（和解释器交互）等。

模块化编程将一个任务分解成多个模块，简化开发过程、实现代码复用、增强可维护性。 

我们可以通过help(模块名)查看模块的API。一般使用时先导入模块然后通过help函数查看。
【示例】导入math 模块，并通过help()查看math 模块的API：

import math
help(math)

二、time库

time库是Python中处理时间的标准库。

time库常用函数

• 时间获取：time()、ctime()、gmtime()
• 时间格式化：strftime()、strptime()
• 程序计时：sleep()、perf_counter()

1. 时间获取

• time()：获取当前的时间戳，返回浮点型
• ctime()：获取当前时间，返回字符串
• gmtime()：获取当前时间，返回struct_time结构体

2. 时间格式化

时间格式化将时间以特定的字符串格式展示出来，展示模板由特定的格式化控制符组成。

• %Y：年份
• %m：月份，%B：月份名称，%b：月份名称缩写
• %d：日期
• %A：星期，%a：星期简写
• %H：24h制小时，%I：12h制小时
• %M：分钟
• %S：秒钟

strftime(tpl, ts)：tpl是格式化模板字符串，用来定义输出效果。ts是tuple类型的计算机内部时间变量，即gmtime()输出的struct_time结构体。tpl是template的缩写。

strptime(timeStr, tpl)：将一个时间字符串变成计算机内部可以操作的struct_time()。

3. 程序计时

sleep(s)：休眠时间函数，参数s是浮点型的秒数，可以是小数。

perf_counter()：返回一个精确的CPU级别的精确时间计数值，单位是秒。通过连续调用计算差值表示程序运行时间。

三、datetime库

datetime库用于处理日期和时间的功能。可以进行日期时间的转换、格式化输出、计算等操作。该库包含了多个类，如datetime、timedelta等，可以根据不同的需求进行选择。

• datetime.datetime：日期和时间的表示
• datetime.timedelta：计算时间间隔

1. datetime.datetime类

datetime.datetime类的使用方式：先创建一个时间对象，再通过对象的方法和属性显示时间。

• datetime.datetime.now()：获得当前的日期和时间对象
• datetime.datetime.utcnow()：获得当前的日期和时间对象对应的UTC(世界标准)时间对象
• datetime.datetime(year, month, day, hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0)：通过参数构造一个时间对象
• dt_object.isoformat()：按照 ISO 8601 标准显示时间
• dt_object.strftime(tpl)：按照格式化字符串控制显示时间
• datetime.datetime.strptime(dt_str, tpl)：按照标准格式将字符串转换为时间结构体变量

2. datetime.timedelta类

四、random库

random库是使用随机数的Python标准库。

1. 基本随机函数

• send()：初始化随机种子，使得随机数可复用
• random()：生成一个[0.0, 1.0]之间的随机小数

2. 扩展随机函数

• randint(a, b)：生成一个[a, b]之间的随机整数
• getrandbits(k)：生成一个k比特位长的随机整数
• uniform(a, b)：生成一个[a, b]之间的随机小数
• choice(seq)：从序列seq中随机选择一个元素
• shuffle(seq)：将序列seq的元素打乱随机排序

3. 随机时间的生成