16. 练习：万年历

Hi, 大家好。我是茶桁。

上一节课最后，我让我家去预习一下日历和时间的相关模块，不知道大家有没有去预习。不管如何，这节课，让我们开始做一个练习：万年历。

没有预习的小伙伴也跟着一起，在本次练习完成的时候，相信你会对这些模块有了初步的了解。

好，让我们开始吧。

首先，我们需要来看看calendar.monthrange()这个函数，它属于calendar模块内，返回指定年份和月份的数据，月份的第一天是周几，和月份中的天数。

import calendar

res = calendar.monthrange(2023, 6)
print(res)

---
(3, 30)

我们接收了返回值，但是这个 3 和 30 分别是什么意思呢？我们打开日历看一下就明白了：

如图所见，2023 年的 6 月份一共是 30 天，第一天是周四。这也正是(3, 30)的含义。之所以是 3 而不是 4，是因为是从 0 开始计算的，也就是说，周一是 0。比如，2023 年 5 月的第一天就是周一，我们来看看是不是这么回事：

res = calendar.monthrange(2023, 5)
print(res)

---
(0, 31)

那有了这个，我们要做一个当月的日历就简单了，还记得我们之前做过一个星星的矩阵吗？是一样的概念，这是这次直接换成了数字而已， 来，让我们从最基本框架开始（还是以 6 月份数据来做）：

days = res[1]
week = res[0] + 1

d = 1
while d <= days:
    # 循环周
    for i in range(1, 8):
        print('{:0>2d}'.format(d), end=" ")
        d+=1
    print()

---
01 02 03 04 05 06 07 
08 09 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 
22 23 24 25 26 27 28 
29 30 31 32 33 34 35 

这样，我们就将天数打印出来了。可是，明眼人一眼就看出了问题，这一月只有 30 天，怎么得到的 35 天的？让我们来修复一下这个问题：

days = res[1]
week = res[0] + 1

print('一   二    三   四   五    六   日')
d = 1
while d <= days:
    # 循环周
    for i in range(1, 8):
        # 判断是否输出
        if d > days:
            print('', end='')
        else:
            print('{:0>2d}'.format(d), end="   ")
        d+=1
    print()

---
一   二    三   四   五    六   日
01   02   03   04   05   06   07   
08   09   10   11   12   13   14   
15   16   17   18   19   20   21   
22   23   24   25   26   27   28   
29   30  

我们在代码中加了一层判断，如果循环中的d大于days了，那我们就直接输出空格，否则才正确输出格式化的数字，那么这样就可以不输出31-35了。

完成了，顺便还打印了一行星期几。可是问题是，没有和实际情况对齐对吧？没事，我们继续来改动。

days = res[1]
week = res[0] + 1

print('一   二    三   四   五    六   日')
d = 1
while d <= days:
    # 循环周
    for i in range(1, 8):
        # 判断是否输出
        if d > days or (d==1 and i<week):
            print('     ', end='')
        else:
            print('{:0>2d}'.format(d), end="   ")
            d+=1
    print()

---
一   二    三   四   五    六   日
               01   02   03   04   
05   06   07   08   09   10   11   
12   13   14   15   16   17   18   
19   20   21   22   23   24   25   
26   27   28   29   30    

我们在之前判断d大于days的判断上再加上一层，不仅如此，当d==1并且i小于week的时候，也都是出制表符，那自然最开始和最末尾不该出现数字的地方都被制表符补齐了。

我们再来多做一次实验，将月份改成 7 月来看看和实际情况是否相符, 并且，这次我们多加一些内容，将其中的年份和月份也都打印出来：

year = 2023
month = 7
res = calendar.monthrange(year, month)

days = res[1]
week = res[0] + 1

print(f'========= {year} 年  {month} 月 =========')
print('一   二    三   四   五    六   日')
print('='*32)
d = 1
while d <= days:
    # 循环周
    for i in range(1, 8):
        # 判断是否输出
        if d > days or (d==1 and i<week):
            print('     ', end='')
        else:
            print('{:0>2d}'.format(d), end="   ")
            d+=1
    print()

---
========= 2023 年  7 月 =========
一   二    三   四   五    六   日
================================
                         01   02   
03   04   05   06   07   08   09   
10   11   12   13   14   15   16   
17   18   19   20   21   22   23   
24   25   26   27   28   29   30   
31  

我们来看看实际情况是不是如此：

没错，确实如此。7 月份的第一天从周六开始，一个月有 31 天，周一为最后一天。那说明，我们上面写的内容真实有效。

那现在要干嘛呢？当然是封装成一个函数，以year和month为参数，这样，不管我想要查询任意月份，只要我输入对应参数就可以了：

def showdate(year, month):
    res = calendar.monthrange(year, month)

    days = res[1] # 当前月份的天数
    week = res[0] + 1 # 当前月份第一天是周几

    print(f'========= {year} 年  {month} 月 =========')
    print('一   二    三   四   五    六   日')
    print('='*32)
    # 实现日历信息的输出
    d = 1
    while d <= days:
        # 循环周
        for i in range(1, 8):
            # 判断是否输出
            if d > days or (d==1 and i<week):
                print('     ', end='')
            else:
                print('{:0>2d}'.format(d), end="   ")
                d+=1
        print()

showdate(2023, 12)

---
========= 2023 年  12 月 =========
一   二    三   四   五    六   日
================================
                    01   02   03   
04   05   06   07   08   09   10   
11   12   13   14   15   16   17   
18   19   20   21   22   23   24   
25   26   27   28   29   30   31   

我们尝试调用了一下封装好的函数，输出 2023 年 12 月份日历，大家可以看看自己手机里的日历，绝对真实可靠。

好了，现在我们要完成万年历的制作了。

万年历，自然是有一个初始值，那这个初始值必须是当前时间最妥当。不然你们试试打开你们的日历，看是不是打开默认都是指向的「今天」。

那么首先，让我们获取一下当前系统的年月，这个就需要用到我们的time模块里的localtime()方法，其返回参数如下：

time.struct_time(tm_year=2023, tm_mon=8, tm_mday=13, tm_hour=1, tm_min=50, tm_sec=38, tm_wday=6, tm_yday=225, tm_isdst=0)

那我们如何从中拿到我需要的内容？我们接着看：

import time
dd = time.localtime()
year = dd.tm_year
month = dd.tm_mon

showdate(year, month)

---
========= 2023 年  8 月 =========
一   二    三   四   五    六   日
================================
     01   02   03   04   05   06   
07   08   09   10   11   12   13   
14   15   16   17   18   19   20   
21   22   23   24   25   26   27   
28   29   30   31  

很明显，我们用year和month两个变量从得到的localtime里获取了其中的年份和月份信息。然后重新调用showdate()封装函数，将其传入。也就打印出了我们当前月份的日历。

可是这都是静态的，我们总不能就只看我们当月的月份。所以，我们接着扩展这个程序。

import time
...

while True:
    # 默认输出当前年月的日历信息
    showdate(year, month)
    print(' < 上一月     下一月 > ')
    c = input('请输入您的选择 "<" or ">"：')
    # 判断用户的输入内容
    if c == '<':
        month -= 1
    elif c == '>':
        month += 1
    else:
        print('您输入内容错误，请重新输入"<"或者">"来选择。')

---
========= 2023 年  8 月 =========
一   二    三   四   五    六   日
================================
     01   02   03   04   05   06   
07   08   09   10   11   12   13   
14   15   16   17   18   19   20   
21   22   23   24   25   26   27   
28   29   30   31                  
 < 上一月     下一月 > 
>
========= 2023 年  9 月 =========
一   二    三   四   五    六   日
================================
                    01   02   03   
04   05   06   07   08   09   10   
11   12   13   14   15   16   17   
18   19   20   21   22   23   24   
25   26   27   28   29   30        
 < 上一月     下一月 > 

我们在程序运行中没有图形界面，无法接收鼠标信息，那就用输入<和>来代替一下，其逻辑是相同的。

可以看到，我们做了一个判断，当输入<的时候，我月份数字减少，当我们输入>的时候，月份数字增加。所以当我们输入>的时候，表示下一月，数字增加，也就打印出了 9 月份的月份信息。

可是问题又来了，我们总不能无限加或者无限减下去吧，12 月份之后不可能是 13 月份吧。这又该怎么办呢？

别着急，我们继续研究下该怎么改善：

import time
...

while True:
    ...
    # 判断用户的输入内容
    if c == '<':
        month -= 1
        if month < 1:
            month = 12
            year -= 1
    elif c == '>':
        month += 1
        if month > 12:
            month = 1
            year += 1
    elif c == 'exit':
        break
    else:
        print('您输入内容错误，请重新输入"<"或者">"来选择。')

既然月份是固定的数字，那就是最好办的，我们让变量控制在范围内不就好了。如果超过数字了，那就改变年份，将月份回滚为最小值或者最大值不就好了。两个简单的if解决了问题。

这就完了吗？并没有。在打印的过程当中，我发现一个问题，就是我们的月份信息不断的叠加，那导致打印区变的过长，最终都没打印完全。这并不是我们想要的，如图：

所以，其实我都还没验证到底 12 月份之后是否正常变为 2024 年 1 月了。忍不了，这个问题也必须要解决。

那如何解决呢？我想起来，在Linux命令中有一个clear命令，其功能就是将当前窗口内容清理掉。那 Python 中又有很多和系统操作相同的功能，这次有没有呢？就算没有，我记得os.system()似乎可以调用系统命令的。

那，我们试试看：

import os
while True:
    os.system('clear')
    # 默认输出当前年月的日历信息
   ...

实际操作了一下，无法在 Jupyter Notebook 中实现，但是当你将代码存储成.py文件之后，在shell中执行是完全可以实现的。如下图：

至此，我们本次的练习「万年历」就完成了。

大家可以下载我的源码来研究，第 16 课，包含一个.ipynb笔记本文件和一个.py完整文件。

有什么问题，评论区留言。

好了，下课，咱们下节课再见。