在Python中将datetime.date转换为UTC时间戳

Question

我在用Python处理日期，想把它们转换成UTC时间戳，以便在JavaScript中使用。但是下面的代码不管用：

>>> d = datetime.date(2011,01,01)
>>> datetime.datetime.utcfromtimestamp(time.mktime(d.timetuple()))
datetime.datetime(2010, 12, 31, 23, 0)

先把日期对象转换成日期时间格式也没用。我试过这个链接里的例子，但：

from pytz import utc, timezone
from datetime import datetime
from time import mktime
input_date = datetime(year=2011, month=1, day=15)

现在要么：

mktime(utc.localize(input_date).utctimetuple())

要么

mktime(timezone('US/Eastern').localize(input_date).utctimetuple())

都不行。

所以我想问：怎么才能把一个日期转换成自1970年1月1日以来的秒数，按照UTC时间来算呢？

Answer 1

• 假设 1: 你想把一个日期转换成时间戳，但因为一个日期包含了24小时，所以没有一个单独的时间戳能代表这个日期。我假设你想要的是这个日期在午夜（00:00:00.000）的时间戳。

• 假设 2: 你提供的日期没有特定的时区，但你想要从某个特定的时区（UTC）来计算偏移量。如果不知道这个日期所在的时区，就无法为特定时区计算时间戳。我假设你想把这个日期当作是在本地系统的时区。

首先，你可以使用 timetuple() 方法把日期实例转换成一个元组，这个元组包含了各种时间成分：

dtt = d.timetuple() # time.struct_time(tm_year=2011, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=5, tm_yday=1, tm_isdst=-1)

然后你可以用 time.mktime 把这个元组转换成时间戳：

ts = time.mktime(dtt) # 1293868800.0

你可以通过用纪元时间（1970-01-01）来测试这个方法，这样函数应该返回那个日期在本地时区的偏移量：

d = datetime.date(1970,1,1)
dtt = d.timetuple() # time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=-1)
ts = time.mktime(dtt) # 28800.0

28800.0 是8小时，这对于我所在的太平洋时区来说是正确的。

Answer 2

仅适用于Unix系统：

>>> import datetime
>>> d = datetime.date(2011, 1, 1)
>>> d.strftime("%s")  # <-- THIS IS THE CODE YOU WANT
'1293832800'

注意 1： dizzyf 发现这个会应用本地时区。不要在生产环境中使用。

注意 2： Jakub Narębski 指出这个忽略了时区信息，即使是对于有时区偏移的日期时间（在 Python 2.7 中测试过）。

Answer 3

如果 d = date(2011, 1, 1) 是在协调世界时（UTC）:

>>> from datetime import datetime, date
>>> import calendar
>>> timestamp1 = calendar.timegm(d.timetuple())
>>> datetime.utcfromtimestamp(timestamp1)
datetime.datetime(2011, 1, 1, 0, 0)

如果 d 是在本地时区:

>>> import time
>>> timestamp2 = time.mktime(d.timetuple()) # DO NOT USE IT WITH UTC DATE
>>> datetime.fromtimestamp(timestamp2)
datetime.datetime(2011, 1, 1, 0, 0)

如果本地时区的午夜时间和UTC的午夜时间不是同一时刻，那么 timestamp1 和 timestamp2 可能会不同。

如果 d 对应于一个模糊的本地时间（例如，在夏令时转换期间），或者如果 d 是过去（未来）的日期，而当时的UTC偏移可能不同，并且C语言的 mktime() 无法访问时区数据库，那么 mktime() 可能会返回错误的结果。你可以使用 pytz 模块（例如，通过 tzlocal.get_localzone()）来访问所有平台上的时区数据库。另外，utcfromtimestamp() 可能会失败，并且如果使用了“正确”的时区， mktime() 可能会返回非POSIX时间戳。

---

要将表示UTC日期的 datetime.date 对象转换为秒数，而不使用 calendar.timegm():

DAY = 24*60*60 # POSIX day in seconds (exact value)
timestamp = (utc_date.toordinal() - date(1970, 1, 1).toordinal()) * DAY
timestamp = (utc_date - date(1970, 1, 1)).days * DAY

如何将日期转换为自纪元以来的秒数（UTC）?

要将已经表示为UTC时间的 datetime.datetime（而不是 datetime.date）对象转换为相应的POSIX时间戳（一个 float）。

Python 3.3+

datetime.timestamp():

from datetime import timezone

timestamp = dt.replace(tzinfo=timezone.utc).timestamp()

注意：必须明确提供 timezone.utc，否则 .timestamp() 会假设你的简单日期时间对象是在本地时区。

Python 3 (< 3.3)

根据datetime.utcfromtimestamp()的文档:

没有方法可以从日期时间实例获取时间戳， 但可以很容易地计算出与日期时间实例 dt 对应的POSIX时间戳。对于一个简单的 dt:

timestamp = (dt - datetime(1970, 1, 1)) / timedelta(seconds=1)

对于一个有时区信息的 dt:

timestamp = (dt - datetime(1970,1,1, tzinfo=timezone.utc)) / timedelta(seconds=1)

有趣的阅读：纪元时间与一天中的时间，探讨了 现在几点了? 和 已经过去多少秒? 之间的区别。

另见：日期时间需要一个“纪元”方法

Python 2

要将上述代码适配到Python 2:

timestamp = (dt - datetime(1970, 1, 1)).total_seconds()

其中timedelta.total_seconds() 相当于 (td.microseconds + (td.seconds + td.days * 24 * 3600) * 10**6) / 10**6，计算时启用了真实除法。

示例

from __future__ import division
from datetime import datetime, timedelta

def totimestamp(dt, epoch=datetime(1970,1,1)):
    td = dt - epoch
    # return td.total_seconds()
    return (td.microseconds + (td.seconds + td.days * 86400) * 10**6) / 10**6 

now = datetime.utcnow()
print now
print totimestamp(now)

注意浮点数问题。

输出

2012-01-08 15:34:10.022403
1326036850.02

如何将有时区信息的 datetime 对象转换为POSIX时间戳

assert dt.tzinfo is not None and dt.utcoffset() is not None
timestamp = dt.timestamp() # Python 3.3+

在Python 3中:

from datetime import datetime, timedelta, timezone

epoch = datetime(1970, 1, 1, tzinfo=timezone.utc)
timestamp = (dt - epoch) / timedelta(seconds=1)
integer_timestamp = (dt - epoch) // timedelta(seconds=1)

在Python 2中:

# utc time = local time              - utc offset
utc_naive  = dt.replace(tzinfo=None) - dt.utcoffset()
timestamp = (utc_naive - datetime(1970, 1, 1)).total_seconds()