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。
