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Python で現在日時の取得，秒の切り捨て，日時の引き算

【概要】

本記事では，Python の標準ライブラリ datetime を使用して，現在日時の取得，秒の切り捨て，日時の引き算を行う。タイムゾーンとして JST（日本標準時，UTC+9）を指定する。さらに，strftime メソッドによる書式指定表示と，2 つの日時の差の計算も扱う。

datetime モジュールは Python に標準で付属し，日付と時刻を表すオブジェクトを扱う（標準ライブラリのため追加インストールは不要）。タイムゾーン情報を持つ日時を aware な日時，持たない日時を naive な日時と呼ぶ。本記事では JST のタイムゾーン情報を付けた aware な日時を扱う。

【目次】

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1. 前準備

Python 3.12 のインストール

Pythonのインストールを行い、Pythonのプログラムを実行する環境を整える。扱う環境は、Windows搭載パソコンである。金子研究室では、Python 3.12.10を推奨する。

[Windows での Python 3.12 のインストール手順を見るには、ここをクリック]

Windows での Python 3.12 のインストール

以下のいずれかの方法でPython 3.12をインストールする。Pythonがインストール済みの場合、この手順は不要である。

方法 1：winget によるインストール

【インストールコマンドの実行方法】

管理者権限でコマンドプロンプトを起動する（手順：Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」）。そして、コマンド全体をコマンドプロンプトにコピー＆ペーストする。

--scope machine を指定することで、システム全体（全ユーザー向け）にインストールされる。このオプションの実行には管理者権限が必要である。インストール完了後、コマンドプロンプトを再起動するとPATHが反映される。

REM Python 3.12 をシステム領域にインストール
winget install --id Python.Python.3.12 -e --scope machine --silent --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 Include_test=0 Include_pip=1 Include_launcher=1 InstallLauncherAllUsers=1 TargetDir=\"C:\Program Files\Python312\""

REM Python と Scripts を PATH 先頭に追加
powershell -NoProfile -Command "$p='C:\Program Files\Python312'; $s=\"$p\Scripts\"; $c=[Environment]::GetEnvironmentVariable('Path','Machine'); if((Test-Path $p) -and (';'+$c+';' -notlike \"*;$p;*\") -and (';'+$c+';' -notlike \"*;$s;*\")){[Environment]::SetEnvironmentVariable('Path',\"$p;$s;$c\",'Machine')}"

方法 2：インストーラーによるインストール

  1. Python公式サイト（https://www.python.org/downloads/）にアクセスし、「Download Python 3.x.x」ボタンからWindows用インストーラーをダウンロードする。
  2. ダウンロードしたインストーラーを実行する。
  3. 初期画面の下部に表示される「Add python.exe to PATH」にチェックを入れてから「Customize installation」を選択する。このチェックを入れ忘れると、コマンドプロンプトから python コマンドを実行できない。
  4. 「Install Python 3.xx for all users」にチェックを入れ、「Install」をクリックする。

インストールの確認

コマンドプロンプトで以下を実行する。

python --version

バージョン番号（例：Python 3.12.x）が表示されればインストール成功である。「'python' は、内部コマンドまたは外部コマンドとして認識されていません。」と表示される場合は、インストールが正常に完了していない。

Python の開発環境 Visual Studio Code のインストールと Python 用の設定

Python の開発環境Visual Studio Code（プログラムを編集するソフトウェア。以下、VS Code）を整える。

[Windows での Visual Studio Code のインストールと Python 用の設定手順を見るには、ここをクリック]

Windows での Visual Studio Code のインストールと Python 用の設定手順

1. VS Code と拡張機能のインストール

以下のコマンドにより，既存の VS Code を削除し，全ユーザー共有の設定で再インストールしたうえで，拡張機能（VS Code に機能を追加するソフトウェア）をまとめて導入する．

【インストールコマンドの実行方法】

管理者権限でコマンドプロンプトを起動する（手順：Windows キーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」）。そして，コマンド全体をコマンドプロンプトにコピー＆ペーストする。

インストールコマンド


REM ============================================================
REM Microsoft Visual Studio Code
REM ============================================================
winget uninstall -e --id Microsoft.VisualStudioCode --silent --disable-interactivity --accept-source-agreements
rmdir /s /q C:\ProgramData\vscode-extensions 2>nul
rmdir /s /q "%APPDATA%\Code" 2>nul
rmdir /s /q "%USERPROFILE%\.vscode" 2>nul
rmdir /s /q "%LOCALAPPDATA%\Microsoft\vscode-update" 2>nul

REM VS Code をシステム領域に新規インストール
winget install --scope machine --id Microsoft.VisualStudioCode -e --silent --accept-source-agreements --accept-package-agreements

REM 全ユーザー共有の拡張機能フォルダ
mkdir C:\ProgramData\vscode-extensions 2>nul
icacls "C:\ProgramData\vscode-extensions" /grant "Everyone:(OI)(CI)M" /T

REM スタートメニューのショートカットを --extensions-dir 付きで再作成
rmdir /s /q "C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code" 2>nul
del "C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code.lnk" 2>nul
powershell -NoProfile -Command "$s=New-Object -ComObject WScript.Shell; $lnk=$s.CreateShortcut('C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code.lnk'); $lnk.TargetPath='C:\Program Files\Microsoft VS Code\Code.exe'; $lnk.Arguments='--extensions-dir \"C:\ProgramData\vscode-extensions\"'; $lnk.Save()"
REM ショートカットの検証
powershell -NoProfile -Command "$s=New-Object -ComObject WScript.Shell; $lnk=$s.CreateShortcut('C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code.lnk'); Write-Host 'TargetPath:' $lnk.TargetPath; Write-Host 'Arguments:' $lnk.Arguments"

REM ファイル / フォルダ右クリックの「Code で開く」を登録
reg add "HKLM\SOFTWARE\Classes\*\shell\VSCode\command" /ve /d "\"C:\Program Files\Microsoft VS Code\Code.exe\" --extensions-dir \"C:\ProgramData\vscode-extensions\" \"%1\"" /f
reg add "HKLM\SOFTWARE\Classes\Directory\shell\VSCode\command" /ve /d "\"C:\Program Files\Microsoft VS Code\Code.exe\" --extensions-dir \"C:\ProgramData\vscode-extensions\" \"%1\"" /f
reg add "HKLM\SOFTWARE\Classes\Directory\Background\shell\VSCode\command" /ve /d "\"C:\Program Files\Microsoft VS Code\Code.exe\" --extensions-dir \"C:\ProgramData\vscode-extensions\" \"%V\"" /f

REM --extensions-dir 付きで起動する code.cmd ラッパを作成
REM （%* を echo で書くと対話的 cmd で失われるため、PowerShell で [char]37+'*' を書き出す）
powershell -NoProfile -Command "$pct=[char]37; $q=[char]34; $c='@echo off'+[char]13+[char]10+$q+'C:\Program Files\Microsoft VS Code\bin\code.cmd'+$q+' --extensions-dir '+$q+'C:\ProgramData\vscode-extensions'+$q+' '+$pct+'*'+[char]13+[char]10; [IO.File]::WriteAllText('C:\ProgramData\vscode-extensions\vscode.cmd',$c,[Text.Encoding]::ASCII)"

REM 拡張機能のインストール
set "CODE=C:\Program Files\Microsoft VS Code\bin\code.cmd"
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --uninstall-extension GitHub.copilot
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --uninstall-extension GitHub.copilot-chat
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension ms-python.python
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension ms-python.vscode-pylance
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension ms-python.debugpy
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension MS-CEINTL.vscode-language-pack-ja
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension saoudrizwan.claude-dev
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension rust-lang.rust-analyzer
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension tamasfe.even-better-toml
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension anthropic.claude-code
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension almenon.arepl
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --list-extensions --show-versions
echo === セットアップ完了 ===

2. Python インタプリタの選択

同一マシンに複数の Python がインストールされている場合，VS Code で使用する Python 本体（インタプリタ：Python プログラムを解釈・実行するソフトウェア）を選択する必要がある．

  1. コマンドパレット（コマンド名で機能を呼び出す VS Code の入力欄）を開く（Ctrl+Shift+P）
  2. Python: Select Interpreter と入力する
  3. 表示される一覧から，使用する Python（例：C:\Program Files\Python312\python.exe）を選択する．

Python プログラム実行手順

[Windows での Python プログラム実行手順を見るには、ここをクリック]

Windows での Python 実行手順（Visual Studio Codeを使用）

プログラムファイルの作成と保存

  1. 左サイドバーの「エクスプローラー」アイコン（Ctrl+Shift+E）をクリックする
  2. 「NO FOLDER OPENED」（作業対象フォルダが未選択の状態）と表示される場合は，「Open Folder」をクリックし，プログラムを保存するフォルダを選択する

    続いて「フォルダを信用するか」を確認する画面（フォルダ内のコードを実行してよいか確認する VS Code の仕組み）が表示されるので，チェックして Yes を選択する

  3. フォルダ名の右側に表示される「新しいファイル」アイコンをクリックする
  4. ファイル名（例：aitask.py．ファイル名は何でも良い）を入力し Enter を押す．拡張子は .py（Python ファイルを示す拡張子）とする
  5. 実行したいコードを選択し，Ctrl+C でコピーする．VS Code のエディタ領域に Ctrl+V で貼り付ける
  6. Ctrl+S で保存する

プログラムの実行

  1. エディタ右上の三角形「▷」アイコン（Run Python File：現在開いている Python ファイルを実行するボタン）をクリックする．または，エディタ上で右クリックし「ターミナルで Python ファイルを実行」を選択する
  2. VS Code 下部のターミナル（コマンドの入出力を表示する画面）に，実行結果（print 関数の出力等）が表示される
  3. tkinter（Python 標準の GUI ライブラリ）のファイル選択ダイアログを使うプログラムを実行した場合は，ダイアログが開くので対象画像を選択する
  4. VS Code 下部のターミナルで実行結果を確認する．OpenCV ウィンドウ（OpenCV が画像を表示するために開く専用ウィンドウ）が開いた場合はそちらも確認する．OpenCV ウィンドウは，マウスクリックでウィンドウをアクティブ（操作対象の状態）にしてからキーを押すと終了する

本記事のプログラムは Python 標準ライブラリ（datetime モジュール）だけを使用するため，追加ライブラリのインストールは不要である。

2. 実行のための準備とその確認手順（Windows 前提）

2.1 プログラムファイルの準備

各演習のコードをテキストエディタ（Visual Studio Code やメモ帳など）に貼り付けて保存する（文字コード：UTF-8）。

2.2 実行コマンド

コマンドプロンプトでファイルの保存先ディレクトリに移動し，以下を実行する。

python a.py

2.3 動作確認チェックリスト

確認項目期待される結果
現在日時の取得JST タイムゾーン付きの現在日時（例：2025-01-15 14:30:25.123456+09:00）が表示される
タイムゾーンの確認「JST」と表示される
秒の切り捨て秒とマイクロ秒が 0 の日時（例：2025-01-15 14:30:00+09:00）が表示される
指定秒数の引き算（30 秒前）現在日時から 30 秒を減算した日時が表示される
書式指定表示「YYYY 年 MM 月 DD 日 HH:MM:SS」形式の文字列が表示される
2 つの日時の差timedelta オブジェクトと total_seconds() による秒数が表示される

3. 概要・使い方・実行上の注意

3.1 現在の日時の取得

dt.now(JST) で JST での現在日時を取得する。引数にタイムゾーンを渡すと，そのタイムゾーンに変換された aware な日時が得られる。

tzinfo 属性でタイムゾーンを確認する（tzinfo は日時に付いたタイムゾーン情報を保持する属性）。

3.2 秒の切り捨て

replace(second=0, microsecond=0) で秒とマイクロ秒を 0 に置き換え，分単位の日時を得る。replace は指定した項目だけを変えた新しい日時を返す。

切り捨て後もタイムゾーン情報は保持される。

3.3 指定した秒数の引き算

timedelta(seconds=delta) を日時から減算し，指定秒数だけ過去の日時を得る（timedelta は時間の長さを表すオブジェクト）。以下は 30 秒前の例である。

引き算後もタイムゾーン情報は保持される。

3.4 日時の書式指定表示

strftime メソッドで日時を指定書式の文字列に変換する。%Y，%m，%d，%H，%M，%S がそれぞれ年，月，日，時，分，秒に置換される。

3.5 2 つの日時の差の計算

2 つの日時の差を求めると timedelta オブジェクトが得られる。total_seconds() で差を秒数として取得できる。

4. 演習1：現在の日時の取得

手順：次のコードを実行（メモ帳を用いる場合は a.py のようなファイル名で保存して実行）し，JST での現在日時が表示されることを確認する。続いて，tzinfo 属性を表示し，タイムゾーン名「JST」が表示されることを確認する。

ヒント：dt.now(JST) は，引数に渡したタイムゾーンに変換した aware な日時を返す。

考察ポイント：表示される日時の末尾に +09:00 が付くことから，aware な日時であることを読み取る。

現在の日時を取得し表示する。

from datetime import datetime as dt, timezone, timedelta

JST = timezone(timedelta(hours=+9), 'JST')
print(dt.now(JST))

タイムゾーンを確認する。

from datetime import datetime as dt, timezone, timedelta

JST = timezone(timedelta(hours=+9), 'JST')
print(dt.now(JST).tzinfo)

5. 演習2：秒の切り捨て

手順：次のコードを実行（メモ帳を用いる場合は a.py のようなファイル名で保存して実行）し，秒とマイクロ秒が 0 になった日時が表示されることを確認する。続いて，切り捨て後の tzinfo を表示し，タイムゾーン情報が保持されることを確認する。

ヒント：replace は指定した項目だけを変えた新しい日時を返す。

考察ポイント：切り捨ての前後でタイムゾーン情報が変わらないことを読み取る。

秒を切り捨てる。

from datetime import datetime as dt, timezone, timedelta

JST = timezone(timedelta(hours=+9), 'JST')

def first_of_minute(x):
    return x.replace(second=0, microsecond=0)

print(first_of_minute(dt.now(JST)))

タイムゾーンを確認する。

from datetime import datetime as dt, timezone, timedelta

JST = timezone(timedelta(hours=+9), 'JST')

def first_of_minute(x):
    return x.replace(second=0, microsecond=0)

print(first_of_minute(dt.now(JST)).tzinfo)

6. 演習3：指定した秒数の引き算

手順：次のコードを実行（メモ帳を用いる場合は a.py のようなファイル名で保存して実行）し，現在日時の 30 秒前が表示されることを確認する。続いて，引き算後の tzinfo を表示し，タイムゾーン情報が保持されることを確認する。

ヒント：日時から timedelta を引くと，その分だけ過去の日時が得られる。

考察ポイント：引数 delta の値を変えると，引かれる秒数がどう変わるかを読み取る。

現在日時の 30 秒前を求める。

from datetime import datetime as dt, timezone, timedelta

JST = timezone(timedelta(hours=+9), 'JST')

def past_time(x, delta):
    return x - timedelta(seconds=delta)

print(past_time(dt.now(JST), 30))

タイムゾーンを確認する。

from datetime import datetime as dt, timezone, timedelta

JST = timezone(timedelta(hours=+9), 'JST')

def past_time(x, delta):
    return x - timedelta(seconds=delta)

print(past_time(dt.now(JST), 30).tzinfo)

7. 演習4：日時の書式指定表示

手順：次のコードを実行（メモ帳を用いる場合は a.py のようなファイル名で保存して実行）し，「YYYY 年 MM 月 DD 日 HH:MM:SS」形式の文字列が表示されることを確認する。

ヒント：%Y，%m，%d，%H，%M，%S が，それぞれ年，月，日，時，分，秒に置換される。

考察ポイント：書式文字列の並びを変えると，出力の並びがどう変わるかを読み取る。

日時を指定書式の文字列に変換する。

from datetime import datetime as dt, timezone, timedelta

JST = timezone(timedelta(hours=+9), 'JST')
now = dt.now(JST)
print(now.strftime('%Y年%m月%d日 %H:%M:%S'))

8. 演習5：2 つの日時の差の計算

手順：次のコードを実行（メモ帳を用いる場合は a.py のようなファイル名で保存して実行）し，2 つの日時の差（timedelta オブジェクト）と，それを秒数に変換した値が表示されることを確認する。

ヒント：2 つの日時を引き算すると timedelta が得られ，total_seconds() で秒数に変換できる。

考察ポイント：差の表示形式と，total_seconds() による秒数表示の違いを読み取る。

2 つの日時の差を求める。

from datetime import datetime as dt, timezone, timedelta

JST = timezone(timedelta(hours=+9), 'JST')
t1 = dt(2025, 1, 1, 0, 0, tzinfo=JST)
t2 = dt.now(JST)
diff = t2 - t1
print(diff)
print(diff.total_seconds())

9. まとめ