datetime と time — 日付・時刻・経過時間の扱い方

日付・時刻・経過時間 を扱う 3 つの標準ライブラリ — datetime / time / calendar を整理します。date / datetime / timedelta による日付計算、strftime / strptime での文字列との相互変換、time.perf_counter での経過時間計測までを順に見ていきます。

date / datetime / timedelta — 日付の作成と差の計算

Python で日付を扱うときは datetime モジュールにある 3 つのクラス を使い分けます。date は年月日だけ、datetime は年月日 + 時分秒、そして timedelta は 「3 日間」「2 時間」のような期間 を表します。date + timedelta で「3 日後」が計算でき、date - date で 2 つの日付の差 が timedelta として返ってくる、という対称な設計になっています。

from datetime import date, datetime, timedelta

# 日付の作成
order_date = date(2024, 3, 15)
print(order_date)            # 2024-03-15

# 3 日後を計算
delivery = order_date + timedelta(days=3)
print(delivery)              # 2024-03-18

# 2 つの date の差は timedelta
elapsed = delivery - order_date
print(elapsed.days)          # 3

# 現在時刻
now = datetime.now()
print(now.year, now.month, now.day)

datetime.now と環境依存性

datetime.now() は 動かしているマシンの現在時刻 を返すので、ブラウザの Pyodide ランタイムでも実機でも、実行ごとに値が変わります。演習では値が固定の date(2024, 3, 15) を使い、now() の動作確認は別途コンソールで個別に試すと比較しやすいです。

注文日 2024-03-15 から 3 日後の発送日と 14 日後の支払期限を計算 します。

① datetime から date と timedelta を読み込み、注文日 date(2024, 3, 15) を作ってください

② 発送日 = 注文日 + timedelta(days=3)、支払期限 = 注文日 + timedelta(days=14) を計算してください

③ 発送日: ◯◯ / 支払期限: ◯◯ の形で 2 つを表示してください

2 つの日付の差を求める

date 同士の引き算 は timedelta オブジェクトを返します。.days 属性で 日数だけ を取り出せるので、「あと何日?」のような質問に対する整数値が得られます。

実践 1 の発送日と支払期限から、その間の日数を計算します。

① 実践 1 と同じ注文日・発送日・支払期限を再現してください

② pay_due - ship_date で timedelta を求めて、その .days 属性を取り出してください

③ 間隔: ◯ 日 の形で日数を表示してください

strftime / strptime — 日付と文字列の相互変換

ファイルやログ・JSON に含まれる日付は 文字列 で渡されることがほとんどです。Python では strftime（format time） で datetime → 文字列、strptime（parse time） で 文字列 → datetime に変換します。両方とも 書式コード を指定して、%Y が 4 桁年、%m が 2 桁月、というように 記号と意味を対応 させます。

from datetime import datetime

# 文字列 → datetime
text = "2024-03-15 14:30:00"
dt = datetime.strptime(text, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(dt.year, dt.month, dt.day)   # 2024 3 15

# datetime → 文字列
dt2 = datetime(2024, 3, 15, 14, 30)
print(dt2.strftime("%Y/%m/%d"))               # 2024/03/15
print(dt2.strftime("%Y年%m月%d日 %H:%M"))      # 2024年03月15日 14:30

書式不一致は ValueError になる

strptime("2024/03/15", "%Y-%m-%d") のように 文字列の区切り と 書式コード がズレると ValueError で落ちます。入力データの実際の書式 をよく見て、ハイフンならハイフン、スラッシュならスラッシュで揃えること。年月日とコロン区切りの時刻が混ざる "2024-03-15T14:30:00" のような ISO 形式を扱うときは datetime.fromisoformat(text) のほうが楽です。

ログの日時文字列 "2024-03-15 14:30:45" を datetime オブジェクトに変換し、別の書式で再フォーマット します。

① datetime モジュールから datetime クラスを読み込んでください

② 上記の日時文字列を変数に入れてください

③ 文字列を datetime オブジェクトに パース してください（書式コードで元文字列の並びを指定します）。続けて type(変換後).__name__ で 型: datetime の形で表示してください

④ 変換した datetime から 年・月・日 を属性で取り出して、年: ◯ 月: ◯ 日: ◯ の形で表示してください（d.year / d.month / d.day で取り出します）

⑤ 同じ datetime を 年/月/日 時:分 の書式（時分まで、秒は省略）に整形してください。続けて type(整形後).__name__ で 整形後の型: str の形で型を表示し、整形後: ◯◯ の形で値も表示してください（datetime → str に戻っていることを確認）

time と calendar — 経過時間の計測と月情報

time モジュールは datetime とは別 で、より低レベルな時刻 API を提供します。よく使うのは time.perf_counter() で、これは 「現在の経過時間（秒、float）」 を返す高精度カウンタです。処理の前後で 2 回呼んで差を取れば 実行時間が測れます。一方 calendar モジュールは その月が何日まであるか や 月初の曜日 といった カレンダー情報 を取り出すのに使います。

import time
import calendar

# 実行時間の計測
start = time.perf_counter()
total = sum(range(100000))
elapsed = time.perf_counter() - start
print("合計:", total)
print("型:", type(elapsed).__name__)   # float

# カレンダー情報
weekday, last_day = calendar.monthrange(2024, 2)   # (月初の曜日, 月末の日)
print("2024年2月の月末:", last_day, "日")
print("うるう年:", calendar.isleap(2024))

time.time ではなく perf_counter を使う理由

time.time() は Unix 時刻（秒の小数）を返しますが、マシンの時計が NTP で巻き戻ると差がマイナスになる ことがあります。time.perf_counter() は 単調増加（ずっと増え続ける） が保証されていて、経過時間の計測に専用設計 なので、ストップウォッチ用途では常にこちらを選びます。

経過時間の計測と月情報の取得 を組み合わせて書きます。

① time と calendar を読み込んでください

② ストップウォッチを開始してください（経過時間用の高精度カウンタを使います）

③ 0 から 49999 までの整数を合計する計算を実行してください

④ 経過時間を計算し、合計: ◯ と 経過時間は 0 秒以上: True の形で表示してください（実時間は環境差があるため、ここでは 0 以上であることだけを確認します）

⑤ 2024 年 2 月の月末日を 2月末: ◯ 日、うるう年判定を うるう年: True / False の形で表示してください

time.sleep — 一定時間待つ

`time.sleep(秒数)` は 指定した秒数だけプログラムの実行を止める 関数です。リトライ間隔・レート制限・アニメーション制御などで頻出します。引数は float なので time.sleep(0.5) のような小数も渡せます。本演習はブラウザ上で動かすため、長時間の sleep は避けて 0〜1 秒程度で挙動を確認します。

`time.sleep` で実行を止め、経過時間が 0.3 秒以上だったか確認 します。実時間は環境ごとにわずかに揺れるので、ここでは 「0.3 秒以上経過したか」 という真偽値で確認します。

① time をインポートしてください

② time.perf_counter() で開始時刻を記録してください

③ time.sleep(0.3) で 0.3 秒だけ待ってください

④ 経過時間 time.perf_counter() - 開始時刻 を計算し、>= 0.3 で 0.3 秒以上経過: True / False の形で表示してください

（正しく実行できれば解説が表示されます）