DateTime 相关的操作汇总【C# 基础】

〇、前言

在日常开发中，日期值当然是不可或缺的，能够清晰的在脑海中梳理出最快捷的实现也非常重要，那么今天就来汇总一下。

一、C# 中的本机时间以及格式化

如何取当前（本机）时间？很简单，一句话解决：

DateTime dt_now = DateTime.Now;

1.1 单字母格式化日期时间值

如下示例，将 ToString() 支持的单字母全部列出，并对比格式差异：

Console.WriteLine("“日本投降矣！”78 年前的今天，1945 年 8 月 15 日，铭记历史，吾辈自强！");
Console.WriteLine("付出了巨大牺牲的中国人民将坚定不移，捍卫用鲜血和生命写下的历史，捍卫来之不易的和平！");
Console.WriteLine($"_:{DateTime.Now} 默认格式"); // 默认格式就是 G 的格式
Console.WriteLine($"D:{DateTime.Now.ToString("D")}");
Console.WriteLine($"d:{DateTime.Now.ToString("d")}");
Console.WriteLine($"F:{DateTime.Now.ToString("F")}");
Console.WriteLine($"f:{DateTime.Now.ToString("f")}");
Console.WriteLine($"G:{DateTime.Now.ToString("G")}");
Console.WriteLine($"g:{DateTime.Now.ToString("g")}");
Console.WriteLine($"T:{DateTime.Now.ToString("T")}");
Console.WriteLine($"t:{DateTime.Now.ToString("t")}");
Console.WriteLine($"U:{DateTime.Now.ToString("U")}");
Console.WriteLine($"u:{DateTime.Now.ToString("u")}");
Console.WriteLine($"M:{DateTime.Now.ToString("M")}"); // M、m 格式相同
Console.WriteLine($"m:{DateTime.Now.ToString("m")}");
Console.WriteLine($"R:{DateTime.Now.ToString("R")}"); // R、r 格式相同
Console.WriteLine($"r:{DateTime.Now.ToString("r")}");
Console.WriteLine($"Y:{DateTime.Now.ToString("Y")}"); // Y、y 格式相同
Console.WriteLine($"y:{DateTime.Now.ToString("y")}");
Console.WriteLine($"O:{DateTime.Now.ToString("O")}"); // O、o格式相同
Console.WriteLine($"o:{DateTime.Now.ToString("o")}");
Console.WriteLine($"s:{DateTime.Now.ToString("s")}"); // 没有 S 格式

关于时间的几个概念了解：

名词	举例	备注
长时间（T）	16:30:28	显示至 秒级
短时间（t）	16:30	显示至 分钟级
长日期（D）	2023年8月15日	汉字显示年月日
短日期（d）	2023/8/15	反斜线代替汉字年月，没有小日
页面显示常用 = 长日期+长时间（F）	2023年8月15日  16:30:28
数据显示常用 = 短日期+长时间（G）	2023/8/15 16:30:28

Console.WriteLine($"默认格式          {DateTime.Now}");
Console.WriteLine($"ToShortTimeString {DateTime.Now.ToShortTimeString()}");
Console.WriteLine($"ToLongTimeString  {DateTime.Now.ToLongTimeString()}");
Console.WriteLine($"ToShortDateString {DateTime.Now.ToShortDateString()}");
Console.WriteLine($"ToLongDateString  {DateTime.Now.ToLongDateString()}");
Console.WriteLine($"ToLocalTime       {DateTime.Now.ToLocalTime()}");

1.2 日期时间精准格式化

如下示例，通过固定的日期格式指示字符，精准到日期时间的每一位显示：

Console.WriteLine("“日本投降矣！”78 年前的今天，1945 年 8 月 15 日，铭记历史，吾辈自强！");
Console.WriteLine("付出了巨大牺牲的中国人民将坚定不移，捍卫用鲜血和生命写下的历史，捍卫来之不易的和平！");
Console.WriteLine($"默认格式:                  :{DateTime.Now}");
Console.WriteLine($"yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff:{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff")}"); // 秒的小数位，最高精确到 7 位
Console.WriteLine($"yyyy-MM-dd HH:mm:ss.ffff   :{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.ffff")}"); // 秒的小数位小于 7 时，其他位数将自动截断
Console.WriteLine($"yyyy-MM-dd HH:mm:ss.f      :{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.f")}");
Console.WriteLine($"yyyy-MM-dd HH:mm:ss        :{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")}"); // HH：二十四小时制
Console.WriteLine($"yyyy-MM-dd hh:mm:ss        :{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss")}"); // hh：十二小时制
Console.WriteLine($"yyyyy-MMMM-dddd HH:mm:ss   :{DateTime.Now.ToString("yyyyy-MMMM-dddd HH:mm:ss")}");
Console.WriteLine($"yyyy-MMM-ddd H:m:s         :{DateTime.Now.ToString("yyyy-MMM-ddd H:m:s")}");
Console.WriteLine($"y-M-d H:m:s                :{DateTime.Now.ToString("y-M-d H:m:s")}");

年份	y（1~5 位）	y：年份的后两位，十位上若是 0 则省略 yy：年份的后两位，十位上不存在省略 yyy：年份的前四位，千位上若是 0 则省略 yyyy：年份的前四位，千位上不存在省略 yyyyy：年份的前五位
月份	M（1~4 位）	M：两位的月份，十位上若是 0 则省略 MM：两位的月份，十位上不存在省略 MMM：显示“8月” MMMM：显示“八月”
天	d（1~4 位）	d：两位的天数，十位上若是 0 则省略 dd：两位的天数，十位上不存在省略 ddd：显示“周二” dddd：显示“星期二”
时	h（1~2 位） H（1~2 位）	h：十二小时制，十位上若为 0 则省略 hh：十二小时制，十位上不存在省略 H：二十四小时制，十位上若为 0 则省略 HH：二十四小时制，十位上不存在省略
分	m（1~2 位）	m：两位分钟数，十位上若是 0 则省略 mm：两位分钟数，十位上不存在省略
秒	s（1~2 位）	m：两位秒数，十位上若是 0 则省略 mm：两位秒数，十位上不存在省略
秒的小数位	f（1~7 位）	// 其他位数类同 fff：秒的小数位精确到 3 位，后边四位自动截断

参考：https://www.cnblogs.com/yohen/articles/1565833.html

1.3 日期时间的加、减操作

DateTime dt_example = Convert.ToDateTime("2023-08-15 10:10:10.1000000");
// DateTime dt_example = DateTime.Parse("2023-08-15 10:10:10.1000000");
Console.WriteLine($"默认格式          {dt_example.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff")}");
Console.WriteLine($"AddYears1         {dt_example.AddYears(1).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff")}");
Console.WriteLine($"AddYears-1        {dt_example.AddYears(-1).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff")}");
Console.WriteLine($"AddMonths         {dt_example.AddMonths(1).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff")}");
Console.WriteLine($"AddDays           {dt_example.AddDays(1).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff")}");
Console.WriteLine($"AddHours          {dt_example.AddHours(1).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff")}");
Console.WriteLine($"AddMinutes        {dt_example.AddMinutes(1).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff")}");
Console.WriteLine($"AddSeconds        {dt_example.AddSeconds(1).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff")}");
Console.WriteLine($"AddMilliseconds   {dt_example.AddMilliseconds(1).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff")}");
Console.WriteLine($"AddMicroseconds1  {dt_example.AddMicroseconds(1).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff")}");
Console.WriteLine($"AddMicroseconds-1 {dt_example.AddMicroseconds(-1).ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fffffff")}");

1.4 取日期时间的单个值

取值的结果均为 int 类型。

DateTime dt_example = DateTime.Parse("2023-08-15 10:10:10.1234567");
Console.WriteLine($"Year        {dt_example.Year}");
Console.WriteLine($"Month       {dt_example.Month}");
Console.WriteLine($"Day         {dt_example.Day}");
Console.WriteLine($"Hour        {dt_example.Hour}");
Console.WriteLine($"Minute      {dt_example.Minute}");
Console.WriteLine($"Second      {dt_example.Second}");
Console.WriteLine($"Millisecond {dt_example.Millisecond}");
Console.WriteLine($"Microsecond {dt_example.Microsecond}");

参考： https://www.cnblogs.com/lida/archive/2011/01/02/1924197.html

二、北京时间与协调世界时

2.1 时间概念的分类

当前时间大概可以分为三类：

• 协调世界时：就是世界标准时间，这个时间在任何人看来都是相同的。
• 北京时间：中国标准时间，是根据时区划分，北京为东八区而得来。
• 本机时间：这个一般参考北京时间，不确定性比较大了，可以自行设置和校准，存在误差的可能性较大。

下面来看下详解：

2.1.1 协调世界时（UTC）

协调世界时又称世界统一时间、世界标准时间、国际协调时间。由于英文（CUT）和法文（TUC）的缩写不同，作为妥协，简称 UTC。

协调世界时是以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时的一种时间计量系统。

国际原子时的准确度为每日数纳秒，而世界时的准确度为每日数毫秒。许多应用部门要求时间系统接近世界时 UT，对于这种情况，一种称为协调世界时的折中时标于 1972 年面世。为确保协调世界时与世界时相差不会超过0.9秒，在有需要的情况下会在协调世界时内加上正或负闰秒。因此协调世界时与国际原子时之间会出现若干整数秒的差别，两者之差逐年积累，便采用跳秒（闰秒）的方法使协调时与世界时的时刻相接近，其差不超过1s。它既保持时间尺度的均匀性，又能近似地反映地球自转的变化。按国际无线电咨询委员会（CCIR）通过的关于 UTC 的修正案，从 1972 年 1 月 1 日起 UTC 与 UT1（在UT中加入极移改正得到）之间的差值最大可以达到 ±0.9s。位于巴黎的国际地球自转事务中央局负责决定何时加入闰秒。一般会在每年的 6 月 30 日、12 月 31 日的最后一秒进行调整。

这套时间系统被应用于许多互联网和万维网的标准中，例如，网络时间协议就是协调世界时在互联网中使用的一种方式。

在 C# 中，有一个专门的类 DateTimeOffset，用来标识 UTC 时间。

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine($"DateTime.Now:                                         {DateTime.Now}");
    Console.WriteLine($"DateTime.Now.ToUniversalTime():                       {DateTime.Now.ToUniversalTime()}");
    Console.WriteLine($"DateTime.UtcNow:                                      {DateTime.UtcNow}");
    Console.WriteLine($"new DateTimeOffset(DateTime.UtcNow):                  {new DateTimeOffset(DateTime.UtcNow)}");
    Console.WriteLine($"new DateTimeOffset(DateTime.UtcNow).ToUniversalTime():{new DateTimeOffset(DateTime.UtcNow).ToUniversalTime()}");
    Console.WriteLine($"new DateTimeOffset(DateTime.Now):                     {new DateTimeOffset(DateTime.Now)}");
    Console.WriteLine($"new DateTimeOffset(DateTime.Now).ToUniversalTime():   {new DateTimeOffset(DateTime.Now).ToUniversalTime()}");
    Console.ReadLine();
}

2.1.2 本机时间

本机时间就是最常用的时间了，代码中通过DateTime.Now获取。

本机时间容易存在不准时的情况，因为本机时间不一定和标准时间同步。

2.1.3 北京时间

我国的标准时区：UTC/GMT +8.00 (东八区)。

因为北京处于国际时区划分中的东八区，同格林尼治时间（世界时）整整相差8小时（即北京时间 = 协调世界时+8 小时），故命名为“北京时间”。

授时台必须建在地理中心地带，中国东西相跨 5 个时区（即东五区、东六区、东七区、东八区、东九区5个时区），从而也就产生了长短波授。“北京时间”与“北京当地时间”是两个概念，“北京时间”的发播不在北京，而是由陕西省渭南市蒲城县（处于东七区）的中国科学院国家授时中心发播。

中国科学院国家授时中心台本部位于陕西省西安市临潼区。中国科学院国家授时中心授时部（二部）位于陕西省渭南市蒲城县，两地虽处于东七区，但全国统一使用北京时间，负责发布北京时间，而非当地的地方时。

2.2 通过取网络时间来测试一下

下面来测试下看看（测试机时区选择的是：尤克拉 UTC+08:45）：

注意：DateTime.Parse()和Convert.ToDateTime()都是将时间字符串，按照本机配置的时区，转换为 DateTime 类型。

static void Main(string[] args)
{
    // 通过 HTTP 响应取标准时间
    HttpClient client = new HttpClient();
    using HttpResponseMessage response = client.GetAsync("https://cn.bing.com/").Result; // 此处网站地址可随意调换
    var ddd= response.Headers.Date;
    string dstr00 = ddd.ToString(); // 2023/8/17 6:10:35 +00:00
    Console.WriteLine($"dstr00:                    {dstr00}");
    Console.WriteLine($"DateTime.Parse(dstr00):    {DateTime.Parse(dstr00)}");
    Console.WriteLine($"Convert.ToDateTime(dstr00):{Convert.ToDateTime(dstr00)}");
    Console.WriteLine();
    string dstr08 = ddd.ToString().Replace(" +00:00", " +08:00"); // 2023/8/17 6:10:35 +08:00
    Console.WriteLine($"dstr08:                    {dstr08}");
    Console.WriteLine($"DateTime.Parse(dstr08):    {DateTime.Parse(dstr08)}");
    Console.WriteLine($"Convert.ToDateTime(dstr08):{Convert.ToDateTime(dstr08)}");
    Console.WriteLine();
    string dstr = ddd.ToString().Replace(" +00:00", ""); // 2023/8/17 6:10:35
    Console.WriteLine($"dstr  :                    {dstr}");
    Console.WriteLine($"DateTime.Parse(dstr):      {DateTime.Parse(dstr)}");
    Console.WriteLine($"Convert.ToDateTime(dstr):  {Convert.ToDateTime(dstr)}");
    Console.WriteLine();
    Console.WriteLine($"DateTime.Now:              {DateTime.Now}");
    Console.ReadLine();
}

当时间字符串的时区标识为“+00:00”，说明时间是协调世界时，转换成本地当前时间时，自动按照当前时区“+08:45”，则结果就是:：UTC+08:45:00。

当时间字符串的时区标识为“+08:00”，说明时间是协调世界时加 8 小时，转换成本地当前时间时，自动按照当前时区“+08:45”，则结果就是：UTC+00:45:00。

另外，还可以通过下面代码来取 UTC：

DateTime timeUtc = DateTime.UtcNow;
// 或者
DateTime timeUtc = DateTime.Now.ToUniversalTime();

这两种方法的优点就是方便快捷，但是时间是以本机时间为准的，会有不准确的风险。

通过网络方式取时间，虽然准确度较高，但是由于需要发送网络请求，因此也会受网络情况的影响，因此在使用时要按需选择。

三、时间戳

时间戳（TimeStamp），通常是一个字符序列，唯一地标识某一刻的时间。数字时间戳技术是数字签名技术一种变种的应用。

在计算机中，时间戳一般是指 Unix 时间戳，即自从 Unix 纪元（格林威治时间 1970 年 1 月 1 日 00:00:00.000）到当前时间的秒/毫秒/微秒数。

下面简单列举几种时间戳和时间互相转换的方法：

3.1 通过类 DateTimeOffset 互相转换

时间转时间戳：

static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine($"DateTime.Now:                                                {DateTime.Now}");
    Console.WriteLine($"DateTime.UtcNow:                                             {DateTime.UtcNow}");
    Console.WriteLine($"new DateTimeOffset(DateTime.Now).ToUnixTimeSeconds():        {new DateTimeOffset(DateTime.Now).ToUnixTimeSeconds()}"); // 秒
    Console.WriteLine($"new DateTimeOffset(DateTime.UtcNow).ToUnixTimeSeconds():     {new DateTimeOffset(DateTime.UtcNow).ToUnixTimeSeconds()}"); // 毫秒
    Console.WriteLine($"new DateTimeOffset(DateTime.UtcNow).ToUnixTimeMilliseconds():{new DateTimeOffset(DateTime.UtcNow).ToUnixTimeMilliseconds()}"); // 微秒
    Console.ReadLine();
}

时间戳转时间：

public static DateTime GetTimeByTimeStamp(long timestamp)
{
    DateTime dt_back = DateTimeOffset.FromUnixTimeSeconds(timestamp).LocalDateTime; // 秒
    //DateTime dt_back = DateTimeOffset.FromUnixTimeMilliseconds(timestamp).LocalDateTime; // 毫秒
    return dt_back;
}

3.2 通过时间差互相转换

时间转时间戳：

public static long GetTimeStamp(DateTime starttime)
{
    TimeSpan ts = starttime.ToUniversalTime() - new DateTime(1970, 1, 1); // ToUniversalTime()：将时间转换为 UTC
    long timestamp = (long)ts.TotalSeconds; // 秒  10 位
    //long time = (long)ts.TotalMilliseconds; // 毫秒  13 位
    //long time = (long)ts.TotalMicroseconds; // 微秒  16 位
    return timestamp;
}

时间戳转时间：

public static DateTime GetTimeByTimeStamp(long timestamp)
{
    DateTime startTime = TimeZoneInfo.ConvertTimeFromUtc(new DateTime(1970, 1, 1), TimeZoneInfo.Local); // TimeZoneInfo.Local:本机时区
    DateTime dt_back = startTime.AddSeconds(timestamp); // 秒
    //DateTime dt_back = startTime.AddMilliseconds(timestamp); // 毫秒
    //DateTime dt_back = startTime.AddMicroseconds(timestamp); // 微秒
    return dt_back;
}

3.3 通过 Ticks 取时间戳

Ticks 是时间从 Unix 纪元开始，至开始时间的最小粒度总数，由于秒可以分为 1000,0000 份，因此总粒度除于 1000,0000，得到总的秒数。

public static long GetTimeStamp(DateTime starttime)
{
    long timestamp = (starttime.ToUniversalTime().Ticks - 621355968000000000) / 10000000; // 秒  10 位
    //long timestamp = (starttime.ToUniversalTime().Ticks - 621355968000000000) / 10000; // 毫秒  13 位
    return timestamp;
}

注：本文示例都是通过验证的，有觉不准确或有疑问欢迎留言，有更好的方法实践请不吝赐教。