【第22回】datetimeとtimeによる日付・時間データの取得と計算

はじめに

　データ分析を実施している際に、日付や時刻といった時間の計算をするケースが多々あります。その際に用いるライブラリがdatetimeやtimeです。時系列データを扱う際にdatetimeとtimeのライブラリを多用します。時系列データの場合、データに日付が入ることが多く、それを加工・抽出するケースがあり、その際にdatetimeをよく使用します。さらに、作成したプログラムの性能評価の一つとして、コードの処理時間の計測する場合があり、その際にtimeを使用します。

　本記事ではdatetimeとtimeによる日付・時間データの取得と計算の方法について紹介します。

1. datetimeによる日付・時間データの取得と生成

1.1 現在の日付・時刻データの取得：datetime.datetime.now()

現在の日付・時刻データの取得には以下のようにdatetime.datetime.now()を用います。取得したデータは、datetime.datetime型です。

さらに、取得した日付・時刻データから年、月、日、時間、分、秒のデータを抽出するには以下の様にします。

1.2 任意の日付・時刻データの生成：datetime.datetime()

日付・時刻データの生成は以下の様にします。生成したデータは、datetime.datetime型です。

1.3 日付データの取得：datetime.datetime.today()

日付データの取得には以下のようにdatetime.datetime.today()を用います。取得したデータは、datetime.date型です。

さらに、取得した日付データから年、月、日のデータを抽出するには以下の様にします

1.4 任意の日付データの生成：datetime.date()

日付データの生成は以下の様にします。生成したデータは、datetime.date型です。

1.5 時刻データの生成：datetime.time()

時刻データの生成は以下の様にします。生成したデータは、datetime.time型です。

2. datetimeによる日付・時刻の計算：datetime.timdelta()

日付や時刻の時間差を計算するには、以下の様にデータ同士を引きます。

さらに、時間の計算は以下の様にdatetime.timdelta()で足し引きしたい値を引数にして実施することも可能です。

3. 時間データと文字列の変換

3.1 時間データから文字列への変換：strftime()

時間データから文字列への変換にはstrftime()を用います。以下の例では現在の日付・時刻データを取得して、指定した形式「〇年〇月〇日 〇　〇時：〇分：〇秒○○」の文字列に変換しています。

ここで文字列に変換する際に書式化コード（%Y、%Hなど）を用いています。これにはいくつか種類があるので以下の表にまとめます。

書式化コード	意味	例
%Y	西暦4桁	2022
%y	西暦下2桁	22
%m	月（数字）	9
%B	月名	September
%b	月名（省略）	Sep
%d	日にち	05
%A	曜日	Friday
%a	曜日（省略）	Fri
%w	曜日（数字：10進表記）	5
%H	時（24時間表記）	14
%I	時（12時間表記）	2
%p	AM or PM	PM
%M	分（10進表記）	03
%S	秒（10進表記）	43
%f	マイクロ秒（6桁）	317466
%j	該当年における経過日	266

それでは上記の書式化コードをいくつか用いてデータを確認してみます。以下に、年、月名、時間、曜日などを示しています。

3.2 文字列から時間データへの変換：strptime()

文字列から時間データへの変換にはstrptime()を用います。第一引数に日付・時刻の文字列を、第二引数にその文字列の形式を書式化コードを用いて指定します。その形式に従って時間データに変換します。

4. UNIX時間の取得と計算

4.1 UNIX時間で現在時刻の取得：time.time()

UNIX時間で現在時刻を取得するには、time.time()を用います。

4.2 UNIX時間を非UNIX時間に変換：datetime.datetime.fromtimestamp()

UNIX時間を非UNIX時間に変換するには、datetime.datetime.fromtimestamp()を用います。

4.3 時間差・処理時間の計算

UNIX時間を取得して時間差を計算する方法を示します。この手法はコードを実行する際にどのくらいの時間がかかるか（処理時間）を計算する際に用いられることが多いです。

以下の例では、for文のループ処理の直前と直後にtime.time()でUNIX時間を取得して、その引き算を行うことで、for文の処理時間を計測しています。

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おわりに

　本記事ではdatetimeとtimeによる日付・時間データの取得と計算の方法について紹介しました。時系列データを扱う際にdatetimeとtimeのライブラリを多用します。さらに4.3で示した処理時間の計測も性能評価の際に使用します。こういった意味で本記事の内容は非常に重要なので、しっかり覚えておきましょう。