1
2
3
4
5
6
7
8
9
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
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
1001
1002
1003
1004
1005
1006
1007
1008
1009
1010
1011
1012
1013
1014
1015
1016
1017
1018
1019
1020
1021
1022
1023
1024
1025
1026
1027
1028
1029
1030
1031
1032
1033
1034
1035
1036
1037
1038
1039
1040
1041
1042
1043
1044
1045
1046
1047
1048
1049
1050
1051
1052
1053
1054
1055
1056
1057
1058
1059
1060
1061
1062
1063
1064
1065
1066
1067
1068
1069
1070
1071
1072
1073
1074
1075
1076
1077
1078
1079
1080
1081
1082
1083
1084
1085
1086
1087
1088
1089
1090
1091
1092
1093
1094
1095
1096
1097
1098
1099
1100
1101
1102
1103
1104
1105
1106
1107
1108
1109
1110
1111
1112
1113
1114
1115
1116
1117
1118
1119
1120
1121
1122
1123
1124
1125
1126
1127
1128
1129
1130
1131
1132
1133
1134
1135
1136
1137
1138
1139
1140
1141
1142
1143
1144
1145
1146
1147
1148
1149
1150
1151
1152
1153
1154
1155
1156
1157
1158
1159
1160
1161
1162
1163
1164
1165
1166
1167
1168
1169
1170
1171
1172
1173
1174
1175
1176
1177
1178
1179
1180
1181
1182
1183
1184
1185
1186
1187
1188
1189
1190
1191
1192
1193
1194
1195
1196
1197
1198
1199
1200
1201
1202
1203
1204
1205
1206
1207
1208
1209
1210
1211
1212
1213
1214
1215
1216
1217
1218
1219
1220
1221
1222
1223
1224
1225
1226
1227
1228
1229
1230
1231
1232
1233
1234
1235
1236
1237
1238
1239
1240
1241
1242
1243
1244
1245
1246
1247
1248
1249
1250
1251
1252
1253
1254
1255
1256
1257
1258
1259
1260
1261
1262
1263
1264
1265
1266
1267
1268
1269
1270
1271
1272
1273
1274
1275
1276
1277
1278
1279
1280
1281
1282
1283
1284
1285
1286
1287
1288
1289
1290
1291
1292
1293
1294
1295
1296
1297
1298
1299
1300
1301
1302
1303
1304
1305
1306
1307
1308
1309
1310
1311
1312
1313
1314
1315
1316
1317
1318
1319
1320
1321
1322
1323
1324
1325
1326
1327
1328
1329
1330
1331
1332
1333
1334
1335
1336
1337
1338
1339
1340
1341
1342
1343
1344
1345
1346
1347
1348
1349
1350
1351
1352
1353
1354
1355
1356
1357
1358
1359
1360
1361
1362
1363
1364
1365
1366
1367
1368
1369
1370
1371
1372
1373
1374
1375
1376
1377
1378
1379
1380
1381
1382
1383
1384
1385
1386
1387
1388
1389
1390
1391
1392
1393
1394
1395
1396
1397
1398
1399
1400
1401
1402
1403
1404
1405
1406
1407
1408
1409
1410
1411
1412
1413
1414
1415
1416
1417
1418
1419
1420
1421
1422
1423
1424
1425
1426
1427
1428
1429
1430
1431
1432
1433
1434
1435
1436
1437
1438
1439
1440
1441
1442
1443
1444
1445
1446
1447
1448
1449
1450
1451
1452
1453
1454
1455
1456
1457
1458
1459
1460
1461
1462
1463
1464
1465
1466
1467
1468
1469
1470
1471
1472
1473
1474
1475
1476
1477
1478
1479
1480
1481
1482
1483
1484
1485
1486
1487
1488
1489
1490
1491
1492
1493
1494
1495
1496
1497
1498
1499
1500
1501
1502
1503
1504
1505
1506
1507
1508
1509
1510
1511
1512
1513
1514
1515
1516
1517
1518
1519
1520
1521
1522
1523
1524
1525
1526
1527
1528
1529
1530
1531
1532
1533
1534
1535
1536
1537
1538
1539
1540
1541
1542
1543
1544
1545
1546
1547
1548
1549
1550
1551
1552
1553
1554
1555
1556
1557
1558
1559
1560
1561
1562
1563
1564
1565
1566
1567
1568
1569
1570
1571
1572
1573
1574
1575
1576
1577
1578
1579
1580
1581
1582
1583
1584
1585
1586
1587
1588
1589
1590
1591
1592
1593
1594
1595
1596
1597
1598
1599
1600
1601
1602
1603
1604
1605
1606
1607
1608
1609
1610
1611
1612
1613
1614
1615
1616
1617
1618
1619
1620
1621
1622
1623
1624
1625
1626
1627
1628
1629
1630
1631
1632
1633
1634
1635
1636
1637
1638
1639
1640
1641
1642
1643
1644
1645
1646
1647
1648
1649
1650
1651
1652
1653
1654
1655
1656
1657
1658
1659
1660
1661
1662
1663
1664
1665
1666
1667
1668
1669
1670
1671
1672
1673
1674
1675
1676
1677
1678
1679
1680
1681
1682
1683
1684
1685
1686
1687
1688
1689
1690
1691
1692
1693
1694
1695
1696
1697
1698
1699
1700
1701
1702
1703
1704
1705
1706
1707
1708
1709
1710
1711
1712
1713
1714
1715
1716
1717
1718
1719
1720
1721
1722
1723
1724
1725
1726
1727
1728
1729
1730
1731
1732
1733
1734
1735
1736
1737
1738
1739
1740
1741
1742
1743
1744
1745
1746
1747
1748
1749
1750
1751
1752
1753
1754
1755
1756
1757
1758
1759
1760
1761
1762
1763
1764
1765
1766
1767
1768
1769
1770
1771
1772
1773
1774
1775
1776
1777
1778
1779
1780
1781
1782
1783
1784
1785
1786
1787
1788
1789
1790
1791
1792
1793
1794
1795
1796
1797
1798
1799
1800
1801
1802
1803
1804
1805
1806
1807
1808
1809
1810
1811
1812
1813
1814
1815
1816
1817
1818
1819
1820
1821
1822
1823
1824
1825
1826
1827
1828
1829
1830
1831
1832
1833
1834
1835
1836
1837
1838
1839
1840
1841
1842
1843
1844
1845
1846
1847
1848
1849
1850
1851
1852
1853
1854
1855
1856
1857
1858
1859
1860
1861
1862
1863
1864
1865
1866
1867
1868
1869
1870
1871
1872
1873
1874
1875
1876
1877
1878
1879
1880
1881
1882
1883
1884
1885
1886
1887
1888
1889
1890
1891
1892
1893
1894
1895
1896
1897
1898
1899
1900
1901
1902
1903
1904
1905
1906
1907
1908
1909
1910
1911
1912
1913
1914
1915
1916
1917
1918
1919
1920
1921
1922
1923
1924
1925
1926
1927
1928
1929
1930
1931
1932
1933
1934
1935
1936
1937
1938
1939
1940
1941
1942
1943
1944
1945
1946
1947
1948
1949
1950
1951
1952
1953
1954
1955
1956
1957
1958
1959
1960
1961
1962
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
2031
2032
2033
2034
2035
2036
2037
2038
2039
2040
2041
2042
2043
2044
2045
2046
2047
2048
2049
2050
2051
2052
2053
2054
2055
2056
2057
2058
2059
2060
2061
2062
2063
2064
2065
2066
2067
2068
2069
2070
2071
2072
2073
2074
2075
2076
2077
2078
2079
2080
2081
2082
2083
2084
2085
2086
2087
2088
2089
2090
2091
2092
2093
2094
2095
2096
2097
2098
2099
2100
2101
2102
2103
2104
2105
2106
2107
2108
2109
2110
2111
2112
2113
2114
2115
2116
2117
2118
2119
2120
2121
2122
2123
2124
2125
2126
2127
2128
2129
2130
2131
2132
2133
2134
2135
2136
2137
2138
2139
2140
2141
2142
2143
2144
2145
2146
2147
2148
2149
2150
2151
2152
2153
2154
2155
2156
2157
2158
2159
2160
2161
2162
2163
2164
2165
2166
2167
2168
2169
2170
2171
2172
2173
2174
2175
2176
2177
2178
2179
2180
2181
2182
2183
2184
2185
2186
2187
2188
2189
2190
2191
2192
2193
2194
2195
2196
2197
2198
2199
2200
2201
2202
2203
2204
2205
2206
2207
2208
2209
2210
2211
2212
2213
2214
2215
2216
2217
2218
2219
2220
2221
2222
2223
2224
2225
2226
2227
2228
2229
2230
2231
2232
2233
2234
2235
2236
2237
2238
2239
2240
2241
2242
2243
2244
2245
2246
2247
2248
2249
2250
2251
2252
2253
2254
2255
2256
2257
2258
2259
2260
2261
2262
2263
2264
2265
2266
2267
2268
2269
2270
2271
2272
2273
2274
2275
2276
2277
2278
2279
2280
2281
2282
2283
2284
2285
2286
2287
2288
2289
2290
2291
2292
2293
2294
2295
2296
2297
2298
2299
2300
2301
2302
2303
2304
2305
2306
2307
2308
2309
2310
2311
2312
2313
2314
2315
2316
2317
2318
2319
2320
2321
2322
2323
2324
2325
2326
2327
2328
2329
2330
2331
2332
2333
2334
2335
2336
2337
2338
2339
2340
2341
2342
2343
2344
2345
2346
2347
2348
2349
2350
2351
2352
2353
2354
2355
2356
2357
2358
2359
2360
2361
2362
2363
2364
2365
2366
2367
2368
2369
2370
2371
2372
2373
2374
2375
2376
2377
2378
2379
2380
2381
2382
"""
_Timestamp is a c-defined subclass of datetime.datetime
 
_Timestamp is PITA. Because we inherit from datetime, which has very specific
construction requirements, we need to do object instantiation in python
(see Timestamp class below). This will serve as a C extension type that
shadows the python class, where we do any heavy lifting.
"""
 
import warnings
 
cimport cython
 
import numpy as np
 
cimport numpy as cnp
from numpy cimport (
    int64_t,
    ndarray,
    uint8_t,
)
 
cnp.import_array()
 
from cpython.datetime cimport (  # alias bc `tzinfo` is a kwarg below
    PyDate_Check,
    PyDateTime_Check,
    PyDelta_Check,
    PyTZInfo_Check,
    datetime,
    import_datetime,
    time as dt_time,
    tzinfo as tzinfo_type,
)
from cpython.object cimport (
    Py_EQ,
    Py_GE,
    Py_GT,
    Py_LE,
    Py_LT,
    Py_NE,
    PyObject_RichCompare,
    PyObject_RichCompareBool,
)
 
import_datetime()
 
from pandas._libs.tslibs cimport ccalendar
from pandas._libs.tslibs.base cimport ABCTimestamp
 
from pandas.util._exceptions import find_stack_level
 
from pandas._libs.tslibs.conversion cimport (
    _TSObject,
    convert_datetime_to_tsobject,
    convert_to_tsobject,
    maybe_localize_tso,
)
from pandas._libs.tslibs.dtypes cimport (
    npy_unit_to_abbrev,
    periods_per_day,
    periods_per_second,
)
from pandas._libs.tslibs.util cimport (
    is_array,
    is_datetime64_object,
    is_integer_object,
)
 
from pandas._libs.tslibs.fields import (
    RoundTo,
    get_date_name_field,
    get_start_end_field,
    round_nsint64,
)
 
from pandas._libs.tslibs.nattype cimport (
    NPY_NAT,
    c_NaT as NaT,
)
from pandas._libs.tslibs.np_datetime cimport (
    NPY_DATETIMEUNIT,
    NPY_FR_ns,
    check_dts_bounds,
    cmp_dtstructs,
    cmp_scalar,
    convert_reso,
    get_datetime64_unit,
    get_datetime64_value,
    get_unit_from_dtype,
    npy_datetimestruct,
    npy_datetimestruct_to_datetime,
    pandas_datetime_to_datetimestruct,
    pydatetime_to_dtstruct,
)
 
from pandas._libs.tslibs.np_datetime import (
    OutOfBoundsDatetime,
    OutOfBoundsTimedelta,
)
 
from pandas._libs.tslibs.offsets cimport to_offset
from pandas._libs.tslibs.timedeltas cimport (
    _Timedelta,
    delta_to_nanoseconds,
    is_any_td_scalar,
)
 
from pandas._libs.tslibs.timedeltas import Timedelta
 
from pandas._libs.tslibs.timezones cimport (
    get_timezone,
    is_utc,
    maybe_get_tz,
    treat_tz_as_pytz,
    utc_stdlib as UTC,
)
from pandas._libs.tslibs.tzconversion cimport (
    tz_convert_from_utc_single,
    tz_localize_to_utc_single,
)
 
# ----------------------------------------------------------------------
# Constants
_zero_time = dt_time(0, 0)
_no_input = object()
 
# ----------------------------------------------------------------------
 
 
cdef _Timestamp create_timestamp_from_ts(
    int64_t value,
    npy_datetimestruct dts,
    tzinfo tz,
    bint fold,
    NPY_DATETIMEUNIT reso=NPY_FR_ns,
):
    """ convenience routine to construct a Timestamp from its parts """
    cdef:
        _Timestamp ts_base
        int64_t pass_year = dts.year
 
    # We pass year=1970/1972 here and set year below because with non-nanosecond
    #  resolution we may have datetimes outside of the stdlib pydatetime
    #  implementation bounds, which would raise.
    # NB: this means the C-API macro PyDateTime_GET_YEAR is unreliable.
    if 1 <= pass_year <= 9999:
        # we are in-bounds for pydatetime
        pass
    elif ccalendar.is_leapyear(dts.year):
        pass_year = 1972
    else:
        pass_year = 1970
 
    ts_base = _Timestamp.__new__(Timestamp, pass_year, dts.month,
                                 dts.day, dts.hour, dts.min,
                                 dts.sec, dts.us, tz, fold=fold)
 
    ts_base._value = value
    ts_base.year = dts.year
    ts_base.nanosecond = dts.ps // 1000
    ts_base._creso = reso
 
    return ts_base
 
 
def _unpickle_timestamp(value, freq, tz, reso=NPY_FR_ns):
    # GH#41949 dont warn on unpickle if we have a freq
    ts = Timestamp._from_value_and_reso(value, reso, tz)
    return ts
 
 
# ----------------------------------------------------------------------
 
def integer_op_not_supported(obj):
    # GH#22535 add/sub of integers and int-arrays is no longer allowed
    # Note we return rather than raise the exception so we can raise in
    #  the caller; mypy finds this more palatable.
    cls = type(obj).__name__
 
    # GH#30886 using an fstring raises SystemError
    int_addsub_msg = (
        f"Addition/subtraction of integers and integer-arrays with {cls} is "
        "no longer supported.  Instead of adding/subtracting `n`, "
        "use `n * obj.freq`"
    )
    return TypeError(int_addsub_msg)
 
 
class MinMaxReso:
    """
    We need to define min/max/resolution on both the Timestamp _instance_
    and Timestamp class.  On an instance, these depend on the object's _reso.
    On the class, we default to the values we would get with nanosecond _reso.
 
    See also: timedeltas.MinMaxReso
    """
    def __init__(self, name):
        self._name = name
 
    def __get__(self, obj, type=None):
        cls = Timestamp
        if self._name == "min":
            val = np.iinfo(np.int64).min + 1
        elif self._name == "max":
            val = np.iinfo(np.int64).max
        else:
            assert self._name == "resolution"
            val = 1
            cls = Timedelta
 
        if obj is None:
            # i.e. this is on the class, default to nanos
            return cls(val)
        elif self._name == "resolution":
            return Timedelta._from_value_and_reso(val, obj._creso)
        else:
            return Timestamp._from_value_and_reso(val, obj._creso, tz=None)
 
    def __set__(self, obj, value):
        raise AttributeError(f"{self._name} is not settable.")
 
 
# ----------------------------------------------------------------------
 
cdef class _Timestamp(ABCTimestamp):
 
    # higher than np.ndarray and np.matrix
    __array_priority__ = 100
    dayofweek = _Timestamp.day_of_week
    dayofyear = _Timestamp.day_of_year
 
    min = MinMaxReso("min")
    max = MinMaxReso("max")
    resolution = MinMaxReso("resolution")  # GH#21336, GH#21365
 
    @property
    def value(self) -> int:
        try:
            return convert_reso(self._value, self._creso, NPY_FR_ns, False)
        except OverflowError:
            raise OverflowError(
                "Cannot convert Timestamp to nanoseconds without overflow. "
                "Use `.asm8.view('i8')` to cast represent Timestamp in its own "
                f"unit (here, {self.unit})."
            )
 
    @property
    def unit(self) -> str:
        """
        The abbreviation associated with self._creso.
 
        Examples
        --------
        >>> pd.Timestamp("2020-01-01 12:34:56").unit
        's'
 
        >>> pd.Timestamp("2020-01-01 12:34:56.123").unit
        'ms'
 
        >>> pd.Timestamp("2020-01-01 12:34:56.123456").unit
        'us'
 
        >>> pd.Timestamp("2020-01-01 12:34:56.123456789").unit
        'ns'
        """
        return npy_unit_to_abbrev(self._creso)
 
    # -----------------------------------------------------------------
    # Constructors
 
    @classmethod
    def _from_value_and_reso(cls, int64_t value, NPY_DATETIMEUNIT reso, tzinfo tz):
        cdef:
            _TSObject obj = _TSObject()
 
        if value == NPY_NAT:
            return NaT
 
        if reso < NPY_DATETIMEUNIT.NPY_FR_s or reso > NPY_DATETIMEUNIT.NPY_FR_ns:
            raise NotImplementedError(
                "Only resolutions 's', 'ms', 'us', 'ns' are supported."
            )
 
        obj.value = value
        obj.creso = reso
        pandas_datetime_to_datetimestruct(value, reso, &obj.dts)
        maybe_localize_tso(obj, tz, reso)
 
        return create_timestamp_from_ts(
            value, obj.dts, tz=obj.tzinfo, fold=obj.fold, reso=reso
        )
 
    @classmethod
    def _from_dt64(cls, dt64: np.datetime64):
        # construct a Timestamp from a np.datetime64 object, keeping the
        #  resolution of the input.
        # This is herely mainly so we can incrementally implement non-nano
        #  (e.g. only tznaive at first)
        cdef:
            int64_t value
            NPY_DATETIMEUNIT reso
 
        reso = get_datetime64_unit(dt64)
        value = get_datetime64_value(dt64)
        return cls._from_value_and_reso(value, reso, None)
 
    # -----------------------------------------------------------------
 
    def __hash__(_Timestamp self):
        if self.nanosecond:
            return hash(self._value)
        if not (1 <= self.year <= 9999):
            # out of bounds for pydatetime
            return hash(self._value)
        if self.fold:
            return datetime.__hash__(self.replace(fold=0))
        return datetime.__hash__(self)
 
    def __richcmp__(_Timestamp self, object other, int op):
        cdef:
            _Timestamp ots
 
        if isinstance(other, _Timestamp):
            ots = other
        elif other is NaT:
            return op == Py_NE
        elif is_datetime64_object(other):
            ots = Timestamp(other)
        elif PyDateTime_Check(other):
            if self.nanosecond == 0:
                val = self.to_pydatetime()
                return PyObject_RichCompareBool(val, other, op)
 
            try:
                ots = type(self)(other)
            except ValueError:
                return self._compare_outside_nanorange(other, op)
 
        elif is_array(other):
            # avoid recursion error GH#15183
            if other.dtype.kind == "M":
                if self.tz is None:
                    return PyObject_RichCompare(self.asm8, other, op)
                elif op == Py_NE:
                    return np.ones(other.shape, dtype=np.bool_)
                elif op == Py_EQ:
                    return np.zeros(other.shape, dtype=np.bool_)
                raise TypeError(
                    "Cannot compare tz-naive and tz-aware timestamps"
                )
            elif other.dtype.kind == "O":
                # Operate element-wise
                return np.array(
                    [PyObject_RichCompare(self, x, op) for x in other],
                    dtype=bool,
                )
            elif op == Py_NE:
                return np.ones(other.shape, dtype=np.bool_)
            elif op == Py_EQ:
                return np.zeros(other.shape, dtype=np.bool_)
            return NotImplemented
 
        elif PyDate_Check(other):
            # returning NotImplemented defers to the `date` implementation
            #  which incorrectly drops tz and normalizes to midnight
            #  before comparing
            # We follow the stdlib datetime behavior of never being equal
            if op == Py_EQ:
                return False
            elif op == Py_NE:
                return True
            raise TypeError(
                "Cannot compare Timestamp with datetime.date. "
                "Use ts == pd.Timestamp(date) or ts.date() == date instead."
            )
        else:
            return NotImplemented
 
        if not self._can_compare(ots):
            if op == Py_NE or op == Py_EQ:
                return NotImplemented
            raise TypeError(
                "Cannot compare tz-naive and tz-aware timestamps"
            )
        if self._creso == ots._creso:
            return cmp_scalar(self._value, ots._value, op)
        return self._compare_mismatched_resos(ots, op)
 
    # TODO: copied from Timedelta; try to de-duplicate
    cdef bint _compare_mismatched_resos(self, _Timestamp other, int op):
        # Can't just dispatch to numpy as they silently overflow and get it wrong
        cdef:
            npy_datetimestruct dts_self
            npy_datetimestruct dts_other
 
        # dispatch to the datetimestruct utils instead of writing new ones!
        pandas_datetime_to_datetimestruct(self._value, self._creso, &dts_self)
        pandas_datetime_to_datetimestruct(other._value, other._creso, &dts_other)
        return cmp_dtstructs(&dts_self,  &dts_other, op)
 
    cdef bint _compare_outside_nanorange(_Timestamp self, datetime other,
                                         int op) except -1:
        cdef:
            datetime dtval = self.to_pydatetime(warn=False)
 
        if not self._can_compare(other):
            return NotImplemented
 
        if self.nanosecond == 0:
            return PyObject_RichCompareBool(dtval, other, op)
 
        # otherwise we have dtval < self
        if op == Py_NE:
            return True
        if op == Py_EQ:
            return False
        if op == Py_LE or op == Py_LT:
            return self.year <= other.year
        if op == Py_GE or op == Py_GT:
            return self.year >= other.year
 
    cdef bint _can_compare(self, datetime other):
        if self.tzinfo is not None:
            return other.tzinfo is not None
        return other.tzinfo is None
 
    @cython.overflowcheck(True)
    def __add__(self, other):
        cdef:
            int64_t nanos = 0
 
        if is_any_td_scalar(other):
            other = Timedelta(other)
 
            # TODO: share this with __sub__, Timedelta.__add__
            # Matching numpy, we cast to the higher resolution. Unlike numpy,
            #  we raise instead of silently overflowing during this casting.
            if self._creso < other._creso:
                self = (<_Timestamp>self)._as_creso(other._creso, round_ok=True)
            elif self._creso > other._creso:
                other = (<_Timedelta>other)._as_creso(self._creso, round_ok=True)
 
            nanos = other._value
 
            try:
                new_value = self._value+ nanos
                result = type(self)._from_value_and_reso(
                    new_value, reso=self._creso, tz=self.tzinfo
                )
            except OverflowError as err:
                # TODO: don't hard-code nanosecond here
                new_value = int(self._value) + int(nanos)
                raise OutOfBoundsDatetime(
                    f"Out of bounds nanosecond timestamp: {new_value}"
                ) from err
 
            return result
 
        elif is_integer_object(other):
            raise integer_op_not_supported(self)
 
        elif is_array(other):
            if other.dtype.kind in ["i", "u"]:
                raise integer_op_not_supported(self)
            if other.dtype.kind == "m":
                if self.tz is None:
                    return self.asm8 + other
                return np.asarray(
                    [self + other[n] for n in range(len(other))],
                    dtype=object,
                )
 
        elif not isinstance(self, _Timestamp):
            # cython semantics, args have been switched and this is __radd__
            # TODO(cython3): remove this it moved to __radd__
            return other.__add__(self)
 
        return NotImplemented
 
    def __radd__(self, other):
        # Have to duplicate checks to avoid infinite recursion due to NotImplemented
        if is_any_td_scalar(other) or is_integer_object(other) or is_array(other):
            return self.__add__(other)
        return NotImplemented
 
    def __sub__(self, other):
        if other is NaT:
            return NaT
 
        elif is_any_td_scalar(other) or is_integer_object(other):
            neg_other = -other
            return self + neg_other
 
        elif is_array(other):
            if other.dtype.kind in ["i", "u"]:
                raise integer_op_not_supported(self)
            if other.dtype.kind == "m":
                if self.tz is None:
                    return self.asm8 - other
                return np.asarray(
                    [self - other[n] for n in range(len(other))],
                    dtype=object,
                )
            return NotImplemented
 
        # coerce if necessary if we are a Timestamp-like
        if (PyDateTime_Check(self)
                and (PyDateTime_Check(other) or is_datetime64_object(other))):
            # both_timestamps is to determine whether Timedelta(self - other)
            # should raise the OOB error, or fall back returning a timedelta.
            # TODO(cython3): clean out the bits that moved to __rsub__
            both_timestamps = (isinstance(other, _Timestamp) and
                               isinstance(self, _Timestamp))
            if isinstance(self, _Timestamp):
                other = type(self)(other)
            else:
                self = type(other)(self)
 
            if (self.tzinfo is None) ^ (other.tzinfo is None):
                raise TypeError(
                    "Cannot subtract tz-naive and tz-aware datetime-like objects."
                )
 
            # Matching numpy, we cast to the higher resolution. Unlike numpy,
            #  we raise instead of silently overflowing during this casting.
            if self._creso < other._creso:
                self = (<_Timestamp>self)._as_creso(other._creso, round_ok=True)
            elif self._creso > other._creso:
                other = (<_Timestamp>other)._as_creso(self._creso, round_ok=True)
 
            # scalar Timestamp/datetime - Timestamp/datetime -> yields a
            # Timedelta
            try:
                res_value = self._value- other._value
                return Timedelta._from_value_and_reso(res_value, self._creso)
            except (OverflowError, OutOfBoundsDatetime, OutOfBoundsTimedelta) as err:
                if isinstance(other, _Timestamp):
                    if both_timestamps:
                        raise OutOfBoundsDatetime(
                            "Result is too large for pandas.Timedelta. Convert inputs "
                            "to datetime.datetime with 'Timestamp.to_pydatetime()' "
                            "before subtracting."
                        ) from err
                # We get here in stata tests, fall back to stdlib datetime
                #  method and return stdlib timedelta object
                pass
        elif is_datetime64_object(self):
            # GH#28286 cython semantics for __rsub__, `other` is actually
            #  the Timestamp
            # TODO(cython3): remove this, this moved to __rsub__
            return type(other)(self) - other
 
        return NotImplemented
 
    def __rsub__(self, other):
        if PyDateTime_Check(other):
            try:
                return type(self)(other) - self
            except (OverflowError, OutOfBoundsDatetime) as err:
                # We get here in stata tests, fall back to stdlib datetime
                #  method and return stdlib timedelta object
                pass
        elif is_datetime64_object(other):
            return type(self)(other) - self
        return NotImplemented
 
    # -----------------------------------------------------------------
 
    cdef int64_t _maybe_convert_value_to_local(self):
        """Convert UTC i8 value to local i8 value if tz exists"""
        cdef:
            int64_t val
            tzinfo own_tz = self.tzinfo
            npy_datetimestruct dts
 
        if own_tz is not None and not is_utc(own_tz):
            pydatetime_to_dtstruct(self, &dts)
            val = npy_datetimestruct_to_datetime(self._creso, &dts) + self.nanosecond
        else:
            val = self._value
        return val
 
    @cython.boundscheck(False)
    cdef bint _get_start_end_field(self, str field, freq):
        cdef:
            int64_t val
            dict kwds
            ndarray[uint8_t, cast=True] out
            int month_kw
 
        if freq:
            kwds = freq.kwds
            month_kw = kwds.get("startingMonth", kwds.get("month", 12))
            freqstr = freq.freqstr
        else:
            month_kw = 12
            freqstr = None
 
        val = self._maybe_convert_value_to_local()
 
        out = get_start_end_field(np.array([val], dtype=np.int64),
                                  field, freqstr, month_kw, self._creso)
        return out[0]
 
    @property
    def is_month_start(self) -> bool:
        """
        Check if the date is the first day of the month.
 
        Returns
        -------
        bool
            True if the date is the first day of the month.
 
        See Also
        --------
        Timestamp.is_month_end : Similar property indicating the last day of the month.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14)
        >>> ts.is_month_start
        False
 
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 1, 1)
        >>> ts.is_month_start
        True
        """
        return self.day == 1
 
    @property
    def is_month_end(self) -> bool:
        """
        Check if the date is the last day of the month.
 
        Returns
        -------
        bool
            True if the date is the last day of the month.
 
        See Also
        --------
        Timestamp.is_month_start : Similar property indicating month start.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14)
        >>> ts.is_month_end
        False
 
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 12, 31)
        >>> ts.is_month_end
        True
        """
        return self.day == self.days_in_month
 
    @property
    def is_quarter_start(self) -> bool:
        """
        Check if the date is the first day of the quarter.
 
        Returns
        -------
        bool
            True if date is first day of the quarter.
 
        See Also
        --------
        Timestamp.is_quarter_end : Similar property indicating the quarter end.
        Timestamp.quarter : Return the quarter of the date.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14)
        >>> ts.is_quarter_start
        False
 
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 4, 1)
        >>> ts.is_quarter_start
        True
        """
        return self.day == 1 and self.month % 3 == 1
 
    @property
    def is_quarter_end(self) -> bool:
        """
        Check if date is last day of the quarter.
 
        Returns
        -------
        bool
            True if date is last day of the quarter.
 
        See Also
        --------
        Timestamp.is_quarter_start : Similar property indicating the quarter start.
        Timestamp.quarter : Return the quarter of the date.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14)
        >>> ts.is_quarter_end
        False
 
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 31)
        >>> ts.is_quarter_end
        True
        """
        return (self.month % 3) == 0 and self.day == self.days_in_month
 
    @property
    def is_year_start(self) -> bool:
        """
        Return True if date is first day of the year.
 
        Returns
        -------
        bool
 
        See Also
        --------
        Timestamp.is_year_end : Similar property indicating the end of the year.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14)
        >>> ts.is_year_start
        False
 
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 1, 1)
        >>> ts.is_year_start
        True
        """
        return self.day == self.month == 1
 
    @property
    def is_year_end(self) -> bool:
        """
        Return True if date is last day of the year.
 
        Returns
        -------
        bool
 
        See Also
        --------
        Timestamp.is_year_start : Similar property indicating the start of the year.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14)
        >>> ts.is_year_end
        False
 
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 12, 31)
        >>> ts.is_year_end
        True
        """
        return self.month == 12 and self.day == 31
 
    @cython.boundscheck(False)
    cdef _get_date_name_field(self, str field, object locale):
        cdef:
            int64_t val
            object[::1] out
 
        val = self._maybe_convert_value_to_local()
 
        out = get_date_name_field(np.array([val], dtype=np.int64),
                                  field, locale=locale, reso=self._creso)
        return out[0]
 
    def day_name(self, locale=None) -> str:
        """
        Return the day name of the Timestamp with specified locale.
 
        Parameters
        ----------
        locale : str, default None (English locale)
            Locale determining the language in which to return the day name.
 
        Returns
        -------
        str
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548651')
        >>> ts.day_name()
        'Saturday'
 
        Analogous for ``pd.NaT``:
 
        >>> pd.NaT.day_name()
        nan
        """
        return self._get_date_name_field("day_name", locale)
 
    def month_name(self, locale=None) -> str:
        """
        Return the month name of the Timestamp with specified locale.
 
        Parameters
        ----------
        locale : str, default None (English locale)
            Locale determining the language in which to return the month name.
 
        Returns
        -------
        str
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548651')
        >>> ts.month_name()
        'March'
 
        Analogous for ``pd.NaT``:
 
        >>> pd.NaT.month_name()
        nan
        """
        return self._get_date_name_field("month_name", locale)
 
    @property
    def is_leap_year(self) -> bool:
        """
        Return True if year is a leap year.
 
        Returns
        -------
        bool
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14)
        >>> ts.is_leap_year
        True
        """
        return bool(ccalendar.is_leapyear(self.year))
 
    @property
    def day_of_week(self) -> int:
        """
        Return day of the week.
 
        Returns
        -------
        int
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14)
        >>> ts.day_of_week
        5
        """
        return self.weekday()
 
    @property
    def day_of_year(self) -> int:
        """
        Return the day of the year.
 
        Returns
        -------
        int
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14)
        >>> ts.day_of_year
        74
        """
        return ccalendar.get_day_of_year(self.year, self.month, self.day)
 
    @property
    def quarter(self) -> int:
        """
        Return the quarter of the year.
 
        Returns
        -------
        int
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14)
        >>> ts.quarter
        1
        """
        return ((self.month - 1) // 3) + 1
 
    @property
    def week(self) -> int:
        """
        Return the week number of the year.
 
        Returns
        -------
        int
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14)
        >>> ts.week
        11
        """
        return ccalendar.get_week_of_year(self.year, self.month, self.day)
 
    @property
    def days_in_month(self) -> int:
        """
        Return the number of days in the month.
 
        Returns
        -------
        int
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14)
        >>> ts.days_in_month
        31
        """
        return ccalendar.get_days_in_month(self.year, self.month)
 
    # -----------------------------------------------------------------
    # Transformation Methods
 
    def normalize(self) -> "Timestamp":
        """
        Normalize Timestamp to midnight, preserving tz information.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14, 15, 30)
        >>> ts.normalize()
        Timestamp('2020-03-14 00:00:00')
        """
        cdef:
            local_val = self._maybe_convert_value_to_local()
            int64_t normalized
            int64_t ppd = periods_per_day(self._creso)
            _Timestamp ts
 
        normalized = normalize_i8_stamp(local_val, ppd)
        ts = type(self)._from_value_and_reso(normalized, reso=self._creso, tz=None)
        return ts.tz_localize(self.tzinfo)
 
    # -----------------------------------------------------------------
    # Pickle Methods
 
    def __reduce_ex__(self, protocol):
        # python 3.6 compat
        # https://bugs.python.org/issue28730
        # now __reduce_ex__ is defined and higher priority than __reduce__
        return self.__reduce__()
 
    def __setstate__(self, state):
        self._value= state[0]
        self.tzinfo = state[2]
 
        if len(state) == 3:
            # pre-non-nano pickle
            # TODO: no tests get here 2022-05-10
            reso = NPY_FR_ns
        else:
            reso = state[4]
        self._creso = reso
 
    def __reduce__(self):
        object_state = self._value, None, self.tzinfo, self._creso
        return (_unpickle_timestamp, object_state)
 
    # -----------------------------------------------------------------
    # Rendering Methods
 
    def isoformat(self, sep: str = "T", timespec: str = "auto") -> str:
        """
        Return the time formatted according to ISO 8610.
 
        The full format looks like 'YYYY-MM-DD HH:MM:SS.mmmmmmnnn'.
        By default, the fractional part is omitted if self.microsecond == 0
        and self.nanosecond == 0.
 
        If self.tzinfo is not None, the UTC offset is also attached, giving
        giving a full format of 'YYYY-MM-DD HH:MM:SS.mmmmmmnnn+HH:MM'.
 
        Parameters
        ----------
        sep : str, default 'T'
            String used as the separator between the date and time.
 
        timespec : str, default 'auto'
            Specifies the number of additional terms of the time to include.
            The valid values are 'auto', 'hours', 'minutes', 'seconds',
            'milliseconds', 'microseconds', and 'nanoseconds'.
 
        Returns
        -------
        str
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548651')
        >>> ts.isoformat()
        '2020-03-14T15:32:52.192548651'
        >>> ts.isoformat(timespec='microseconds')
        '2020-03-14T15:32:52.192548'
        """
        base_ts = "microseconds" if timespec == "nanoseconds" else timespec
        base = super(_Timestamp, self).isoformat(sep=sep, timespec=base_ts)
        # We need to replace the fake year 1970 with our real year
        base = f"{self.year:04d}-" + base.split("-", 1)[1]
 
        if self.nanosecond == 0 and timespec != "nanoseconds":
            return base
 
        if self.tzinfo is not None:
            base1, base2 = base[:-6], base[-6:]
        else:
            base1, base2 = base, ""
 
        if timespec == "nanoseconds" or (timespec == "auto" and self.nanosecond):
            if self.microsecond:
                base1 += f"{self.nanosecond:03d}"
            else:
                base1 += f".{self.nanosecond:09d}"
 
        return base1 + base2
 
    def __repr__(self) -> str:
        stamp = self._repr_base
        zone = None
 
        if self.tzinfo is not None:
            try:
                stamp += self.strftime("%z")
            except ValueError:
                year2000 = self.replace(year=2000)
                stamp += year2000.strftime("%z")
 
            zone = get_timezone(self.tzinfo)
            try:
                stamp += zone.strftime(" %%Z")
            except AttributeError:
                # e.g. tzlocal has no `strftime`
                pass
 
        tz = f", tz='{zone}'" if zone is not None else ""
 
        return f"Timestamp('{stamp}'{tz})"
 
    @property
    def _repr_base(self) -> str:
        return f"{self._date_repr} {self._time_repr}"
 
    @property
    def _date_repr(self) -> str:
        # Ideal here would be self.strftime("%Y-%m-%d"), but
        # the datetime strftime() methods require year >= 1900 and is slower
        return f"{self.year}-{self.month:02d}-{self.day:02d}"
 
    @property
    def _time_repr(self) -> str:
        result = f"{self.hour:02d}:{self.minute:02d}:{self.second:02d}"
 
        if self.nanosecond != 0:
            result += f".{self.nanosecond + 1000 * self.microsecond:09d}"
        elif self.microsecond != 0:
            result += f".{self.microsecond:06d}"
 
        return result
 
    @property
    def _short_repr(self) -> str:
        # format a Timestamp with only _date_repr if possible
        # otherwise _repr_base
        if (self.hour == 0 and
                self.minute == 0 and
                self.second == 0 and
                self.microsecond == 0 and
                self.nanosecond == 0):
            return self._date_repr
        return self._repr_base
 
    # -----------------------------------------------------------------
    # Conversion Methods
 
    @cython.cdivision(False)
    cdef _Timestamp _as_creso(self, NPY_DATETIMEUNIT creso, bint round_ok=True):
        cdef:
            int64_t value
 
        if creso == self._creso:
            return self
 
        try:
            value = convert_reso(self._value, self._creso, creso, round_ok=round_ok)
        except OverflowError as err:
            unit = npy_unit_to_abbrev(creso)
            raise OutOfBoundsDatetime(
                f"Cannot cast {self} to unit='{unit}' without overflow."
            ) from err
 
        return type(self)._from_value_and_reso(value, reso=creso, tz=self.tzinfo)
 
    def as_unit(self, str unit, bint round_ok=True):
        """
        Convert the underlying int64 representaton to the given unit.
 
        Parameters
        ----------
        unit : {"ns", "us", "ms", "s"}
        round_ok : bool, default True
            If False and the conversion requires rounding, raise.
 
        Returns
        -------
        Timestamp
        """
        dtype = np.dtype(f"M8[{unit}]")
        reso = get_unit_from_dtype(dtype)
        try:
            return self._as_creso(reso, round_ok=round_ok)
        except OverflowError as err:
            raise OutOfBoundsDatetime(
                f"Cannot cast {self} to unit='{unit}' without overflow."
            ) from err
 
    @property
    def asm8(self) -> np.datetime64:
        """
        Return numpy datetime64 format in nanoseconds.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(2020, 3, 14, 15)
        >>> ts.asm8
        numpy.datetime64('2020-03-14T15:00:00.000000')
        """
        return self.to_datetime64()
 
    def timestamp(self):
        """
        Return POSIX timestamp as float.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548')
        >>> ts.timestamp()
        1584199972.192548
        """
        # GH 17329
        # Note: Naive timestamps will not match datetime.stdlib
 
        denom = periods_per_second(self._creso)
 
        return round(self._value/ denom, 6)
 
    cpdef datetime to_pydatetime(_Timestamp self, bint warn=True):
        """
        Convert a Timestamp object to a native Python datetime object.
 
        If warn=True, issue a warning if nanoseconds is nonzero.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548')
        >>> ts.to_pydatetime()
        datetime.datetime(2020, 3, 14, 15, 32, 52, 192548)
 
        Analogous for ``pd.NaT``:
 
        >>> pd.NaT.to_pydatetime()
        NaT
        """
        if self.nanosecond != 0 and warn:
            warnings.warn("Discarding nonzero nanoseconds in conversion.",
                          UserWarning, stacklevel=find_stack_level())
 
        return datetime(self.year, self.month, self.day,
                        self.hour, self.minute, self.second,
                        self.microsecond, self.tzinfo, fold=self.fold)
 
    cpdef to_datetime64(self):
        """
        Return a numpy.datetime64 object with 'ns' precision.
        """
        # TODO: find a way to construct dt64 directly from _reso
        abbrev = npy_unit_to_abbrev(self._creso)
        return np.datetime64(self._value, abbrev)
 
    def to_numpy(self, dtype=None, copy=False) -> np.datetime64:
        """
        Convert the Timestamp to a NumPy datetime64.
 
        This is an alias method for `Timestamp.to_datetime64()`. The dtype and
        copy parameters are available here only for compatibility. Their values
        will not affect the return value.
 
        Returns
        -------
        numpy.datetime64
 
        See Also
        --------
        DatetimeIndex.to_numpy : Similar method for DatetimeIndex.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548651')
        >>> ts.to_numpy()
        numpy.datetime64('2020-03-14T15:32:52.192548651')
 
        Analogous for ``pd.NaT``:
 
        >>> pd.NaT.to_numpy()
        numpy.datetime64('NaT')
        """
        if dtype is not None or copy is not False:
            raise ValueError(
                "Timestamp.to_numpy dtype and copy arguments are ignored."
            )
        return self.to_datetime64()
 
    def to_period(self, freq=None):
        """
        Return an period of which this timestamp is an observation.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548651')
        >>> # Year end frequency
        >>> ts.to_period(freq='Y')
        Period('2020', 'A-DEC')
 
        >>> # Month end frequency
        >>> ts.to_period(freq='M')
        Period('2020-03', 'M')
 
        >>> # Weekly frequency
        >>> ts.to_period(freq='W')
        Period('2020-03-09/2020-03-15', 'W-SUN')
 
        >>> # Quarter end frequency
        >>> ts.to_period(freq='Q')
        Period('2020Q1', 'Q-DEC')
        """
        from pandas import Period
 
        if self.tz is not None:
            # GH#21333
            warnings.warn(
                "Converting to Period representation will drop timezone information.",
                UserWarning,
                stacklevel=find_stack_level(),
            )
 
        return Period(self, freq=freq)
 
 
# ----------------------------------------------------------------------
 
# Python front end to C extension type _Timestamp
# This serves as the box for datetime64
 
 
class Timestamp(_Timestamp):
    """
    Pandas replacement for python datetime.datetime object.
 
    Timestamp is the pandas equivalent of python's Datetime
    and is interchangeable with it in most cases. It's the type used
    for the entries that make up a DatetimeIndex, and other timeseries
    oriented data structures in pandas.
 
    Parameters
    ----------
    ts_input : datetime-like, str, int, float
        Value to be converted to Timestamp.
    year, month, day : int
    hour, minute, second, microsecond : int, optional, default 0
    tzinfo : datetime.tzinfo, optional, default None
    nanosecond : int, optional, default 0
    tz : str, pytz.timezone, dateutil.tz.tzfile or None
        Time zone for time which Timestamp will have.
    unit : str
        Unit used for conversion if ts_input is of type int or float. The
        valid values are 'D', 'h', 'm', 's', 'ms', 'us', and 'ns'. For
        example, 's' means seconds and 'ms' means milliseconds.
 
        For float inputs, the result will be stored in nanoseconds, and
        the unit attribute will be set as ``'ns'``.
    fold : {0, 1}, default None, keyword-only
        Due to daylight saving time, one wall clock time can occur twice
        when shifting from summer to winter time; fold describes whether the
        datetime-like corresponds  to the first (0) or the second time (1)
        the wall clock hits the ambiguous time.
 
        .. versionadded:: 1.1.0
 
    Notes
    -----
    There are essentially three calling conventions for the constructor. The
    primary form accepts four parameters. They can be passed by position or
    keyword.
 
    The other two forms mimic the parameters from ``datetime.datetime``. They
    can be passed by either position or keyword, but not both mixed together.
 
    Examples
    --------
    Using the primary calling convention:
 
    This converts a datetime-like string
 
    >>> pd.Timestamp('2017-01-01T12')
    Timestamp('2017-01-01 12:00:00')
 
    This converts a float representing a Unix epoch in units of seconds
 
    >>> pd.Timestamp(1513393355.5, unit='s')
    Timestamp('2017-12-16 03:02:35.500000')
 
    This converts an int representing a Unix-epoch in units of seconds
    and for a particular timezone
 
    >>> pd.Timestamp(1513393355, unit='s', tz='US/Pacific')
    Timestamp('2017-12-15 19:02:35-0800', tz='US/Pacific')
 
    Using the other two forms that mimic the API for ``datetime.datetime``:
 
    >>> pd.Timestamp(2017, 1, 1, 12)
    Timestamp('2017-01-01 12:00:00')
 
    >>> pd.Timestamp(year=2017, month=1, day=1, hour=12)
    Timestamp('2017-01-01 12:00:00')
    """
 
    @classmethod
    def fromordinal(cls, ordinal, tz=None):
        """
        Construct a timestamp from a a proleptic Gregorian ordinal.
 
        Parameters
        ----------
        ordinal : int
            Date corresponding to a proleptic Gregorian ordinal.
        tz : str, pytz.timezone, dateutil.tz.tzfile or None
            Time zone for the Timestamp.
 
        Notes
        -----
        By definition there cannot be any tz info on the ordinal itself.
 
        Examples
        --------
        >>> pd.Timestamp.fromordinal(737425)
        Timestamp('2020-01-01 00:00:00')
        """
        return cls(datetime.fromordinal(ordinal), tz=tz)
 
    @classmethod
    def now(cls, tz=None):
        """
        Return new Timestamp object representing current time local to tz.
 
        Parameters
        ----------
        tz : str or timezone object, default None
            Timezone to localize to.
 
        Examples
        --------
        >>> pd.Timestamp.now()  # doctest: +SKIP
        Timestamp('2020-11-16 22:06:16.378782')
 
        Analogous for ``pd.NaT``:
 
        >>> pd.NaT.now()
        NaT
        """
        if isinstance(tz, str):
            tz = maybe_get_tz(tz)
        return cls(datetime.now(tz))
 
    @classmethod
    def today(cls, tz=None):
        """
        Return the current time in the local timezone.
 
        This differs from datetime.today() in that it can be localized to a
        passed timezone.
 
        Parameters
        ----------
        tz : str or timezone object, default None
            Timezone to localize to.
 
        Examples
        --------
        >>> pd.Timestamp.today()    # doctest: +SKIP
        Timestamp('2020-11-16 22:37:39.969883')
 
        Analogous for ``pd.NaT``:
 
        >>> pd.NaT.today()
        NaT
        """
        return cls.now(tz)
 
    @classmethod
    def utcnow(cls):
        """
        Timestamp.utcnow()
 
        Return a new Timestamp representing UTC day and time.
 
        Examples
        --------
        >>> pd.Timestamp.utcnow()   # doctest: +SKIP
        Timestamp('2020-11-16 22:50:18.092888+0000', tz='UTC')
        """
        return cls.now(UTC)
 
    @classmethod
    def utcfromtimestamp(cls, ts):
        """
        Timestamp.utcfromtimestamp(ts)
 
        Construct a timezone-aware UTC datetime from a POSIX timestamp.
 
        Notes
        -----
        Timestamp.utcfromtimestamp behavior differs from datetime.utcfromtimestamp
        in returning a timezone-aware object.
 
        Examples
        --------
        >>> pd.Timestamp.utcfromtimestamp(1584199972)
        Timestamp('2020-03-14 15:32:52+0000', tz='UTC')
        """
        # GH#22451
        return cls.fromtimestamp(ts, tz="UTC")
 
    @classmethod
    def fromtimestamp(cls, ts, tz=None):
        """
        Timestamp.fromtimestamp(ts)
 
        Transform timestamp[, tz] to tz's local time from POSIX timestamp.
 
        Examples
        --------
        >>> pd.Timestamp.fromtimestamp(1584199972)  # doctest: +SKIP
        Timestamp('2020-03-14 15:32:52')
 
        Note that the output may change depending on your local time.
        """
        tz = maybe_get_tz(tz)
        return cls(datetime.fromtimestamp(ts, tz))
 
    def strftime(self, format):
        """
        Return a formatted string of the Timestamp.
 
        Parameters
        ----------
        format : str
            Format string to convert Timestamp to string.
            See strftime documentation for more information on the format string:
            https://docs.python.org/3/library/datetime.html#strftime-and-strptime-behavior.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548651')
        >>> ts.strftime('%Y-%m-%d %X')
        '2020-03-14 15:32:52'
        """
        try:
            _dt = datetime(self.year, self.month, self.day,
                           self.hour, self.minute, self.second,
                           self.microsecond, self.tzinfo, fold=self.fold)
        except ValueError as err:
            raise NotImplementedError(
                "strftime not yet supported on Timestamps which "
                "are outside the range of Python's standard library. "
                "For now, please call the components you need (such as `.year` "
                "and `.month`) and construct your string from there."
            ) from err
        return _dt.strftime(format)
 
    # Issue 25016.
    @classmethod
    def strptime(cls, date_string, format):
        """
        Timestamp.strptime(string, format)
 
        Function is not implemented. Use pd.to_datetime().
        """
        raise NotImplementedError(
            "Timestamp.strptime() is not implemented. "
            "Use to_datetime() to parse date strings."
        )
 
    @classmethod
    def combine(cls, date, time):
        """
        Timestamp.combine(date, time)
 
        Combine date, time into datetime with same date and time fields.
 
        Examples
        --------
        >>> from datetime import date, time
        >>> pd.Timestamp.combine(date(2020, 3, 14), time(15, 30, 15))
        Timestamp('2020-03-14 15:30:15')
        """
        return cls(datetime.combine(date, time))
 
    def __new__(
        cls,
        object ts_input=_no_input,
        year=None,
        month=None,
        day=None,
        hour=None,
        minute=None,
        second=None,
        microsecond=None,
        tzinfo_type tzinfo=None,
        *,
        nanosecond=None,
        tz=None,
        unit=None,
        fold=None,
    ):
        # The parameter list folds together legacy parameter names (the first
        # four) and positional and keyword parameter names from pydatetime.
        #
        # There are three calling forms:
        #
        # - In the legacy form, the first parameter, ts_input, is required
        #   and may be datetime-like, str, int, or float. The second
        #   parameter, offset, is optional and may be str or DateOffset.
        #
        # - ints in the first, second, and third arguments indicate
        #   pydatetime positional arguments. Only the first 8 arguments
        #   (standing in for year, month, day, hour, minute, second,
        #   microsecond, tzinfo) may be non-None. As a shortcut, we just
        #   check that the second argument is an int.
        #
        # - Nones for the first four (legacy) arguments indicate pydatetime
        #   keyword arguments. year, month, and day are required. As a
        #   shortcut, we just check that the first argument was not passed.
        #
        # Mixing pydatetime positional and keyword arguments is forbidden!
 
        cdef:
            _TSObject ts
            tzinfo_type tzobj
 
        _date_attributes = [year, month, day, hour, minute, second,
                            microsecond, nanosecond]
 
        if tzinfo is not None:
            # GH#17690 tzinfo must be a datetime.tzinfo object, ensured
            #  by the cython annotation.
            if tz is not None:
                raise ValueError("Can provide at most one of tz, tzinfo")
 
            # User passed tzinfo instead of tz; avoid silently ignoring
            tz, tzinfo = tzinfo, None
 
        # Allow fold only for unambiguous input
        if fold is not None:
            if fold not in [0, 1]:
                raise ValueError(
                    "Valid values for the fold argument are None, 0, or 1."
                )
 
            if (ts_input is not _no_input and not (
                    PyDateTime_Check(ts_input) and
                    getattr(ts_input, "tzinfo", None) is None)):
                raise ValueError(
                    "Cannot pass fold with possibly unambiguous input: int, "
                    "float, numpy.datetime64, str, or timezone-aware "
                    "datetime-like. Pass naive datetime-like or build "
                    "Timestamp from components."
                )
 
            if tz is not None and PyTZInfo_Check(tz) and treat_tz_as_pytz(tz):
                raise ValueError(
                    "pytz timezones do not support fold. Please use dateutil "
                    "timezones."
                )
 
            if hasattr(ts_input, "fold"):
                ts_input = ts_input.replace(fold=fold)
 
        # GH 30543 if pd.Timestamp already passed, return it
        # check that only ts_input is passed
        # checking verbosely, because cython doesn't optimize
        # list comprehensions (as of cython 0.29.x)
        if (isinstance(ts_input, _Timestamp) and
                tz is None and unit is None and year is None and
                month is None and day is None and hour is None and
                minute is None and second is None and
                microsecond is None and nanosecond is None and
                tzinfo is None):
            return ts_input
        elif isinstance(ts_input, str):
            # User passed a date string to parse.
            # Check that the user didn't also pass a date attribute kwarg.
            if any(arg is not None for arg in _date_attributes):
                raise ValueError(
                    "Cannot pass a date attribute keyword "
                    "argument when passing a date string; 'tz' is keyword-only"
                )
 
        elif ts_input is _no_input:
            # GH 31200
            # When year, month or day is not given, we call the datetime
            # constructor to make sure we get the same error message
            # since Timestamp inherits datetime
            datetime_kwargs = {
                "hour": hour or 0,
                "minute": minute or 0,
                "second": second or 0,
                "microsecond": microsecond or 0,
                "fold": fold or 0
            }
            if year is not None:
                datetime_kwargs["year"] = year
            if month is not None:
                datetime_kwargs["month"] = month
            if day is not None:
                datetime_kwargs["day"] = day
 
            ts_input = datetime(**datetime_kwargs)
 
        elif is_integer_object(year):
            # User passed positional arguments:
            # Timestamp(year, month, day[, hour[, minute[, second[,
            # microsecond[, tzinfo]]]]])
            ts_input = datetime(ts_input, year, month, day or 0,
                                hour or 0, minute or 0, second or 0, fold=fold or 0)
            unit = None
 
        if getattr(ts_input, "tzinfo", None) is not None and tz is not None:
            raise ValueError("Cannot pass a datetime or Timestamp with tzinfo with "
                             "the tz parameter. Use tz_convert instead.")
 
        tzobj = maybe_get_tz(tz)
        if tzobj is not None and is_datetime64_object(ts_input):
            # GH#24559, GH#42288 As of 2.0 we treat datetime64 as
            #  wall-time (consistent with DatetimeIndex)
            return cls(ts_input).tz_localize(tzobj)
 
        if nanosecond is None:
            nanosecond = 0
        elif not (999 >= nanosecond >= 0):
            raise ValueError("nanosecond must be in 0..999")
 
        ts = convert_to_tsobject(ts_input, tzobj, unit, 0, 0, nanosecond)
 
        if ts.value == NPY_NAT:
            return NaT
 
        return create_timestamp_from_ts(ts.value, ts.dts, ts.tzinfo, ts.fold, ts.creso)
 
    def _round(self, freq, mode, ambiguous="raise", nonexistent="raise"):
        cdef:
            int64_t nanos
 
        freq = to_offset(freq)
        freq.nanos  # raises on non-fixed freq
        nanos = delta_to_nanoseconds(freq, self._creso)
        if nanos == 0:
            if freq.nanos == 0:
                raise ValueError("Division by zero in rounding")
 
            # e.g. self.unit == "s" and sub-second freq
            return self
 
        # TODO: problem if nanos==0
 
        if self.tz is not None:
            value = self.tz_localize(None)._value
        else:
            value = self._value
 
        value = np.array([value], dtype=np.int64)
 
        # Will only ever contain 1 element for timestamp
        r = round_nsint64(value, mode, nanos)[0]
        result = Timestamp._from_value_and_reso(r, self._creso, None)
        if self.tz is not None:
            result = result.tz_localize(
                self.tz, ambiguous=ambiguous, nonexistent=nonexistent
            )
        return result
 
    def round(self, freq, ambiguous="raise", nonexistent="raise"):
        """
        Round the Timestamp to the specified resolution.
 
        Parameters
        ----------
        freq : str
            Frequency string indicating the rounding resolution.
        ambiguous : bool or {'raise', 'NaT'}, default 'raise'
            The behavior is as follows:
 
            * bool contains flags to determine if time is dst or not (note
              that this flag is only applicable for ambiguous fall dst dates).
            * 'NaT' will return NaT for an ambiguous time.
            * 'raise' will raise an AmbiguousTimeError for an ambiguous time.
 
        nonexistent : {'raise', 'shift_forward', 'shift_backward, 'NaT', \
timedelta}, default 'raise'
            A nonexistent time does not exist in a particular timezone
            where clocks moved forward due to DST.
 
            * 'shift_forward' will shift the nonexistent time forward to the
              closest existing time.
            * 'shift_backward' will shift the nonexistent time backward to the
              closest existing time.
            * 'NaT' will return NaT where there are nonexistent times.
            * timedelta objects will shift nonexistent times by the timedelta.
            * 'raise' will raise an NonExistentTimeError if there are
              nonexistent times.
 
        Returns
        -------
        a new Timestamp rounded to the given resolution of `freq`
 
        Raises
        ------
        ValueError if the freq cannot be converted
 
        Notes
        -----
        If the Timestamp has a timezone, rounding will take place relative to the
        local ("wall") time and re-localized to the same timezone. When rounding
        near daylight savings time, use ``nonexistent`` and ``ambiguous`` to
        control the re-localization behavior.
 
        Examples
        --------
        Create a timestamp object:
 
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548651')
 
        A timestamp can be rounded using multiple frequency units:
 
        >>> ts.round(freq='H') # hour
        Timestamp('2020-03-14 16:00:00')
 
        >>> ts.round(freq='T') # minute
        Timestamp('2020-03-14 15:33:00')
 
        >>> ts.round(freq='S') # seconds
        Timestamp('2020-03-14 15:32:52')
 
        >>> ts.round(freq='L') # milliseconds
        Timestamp('2020-03-14 15:32:52.193000')
 
        ``freq`` can also be a multiple of a single unit, like '5T' (i.e.  5 minutes):
 
        >>> ts.round(freq='5T')
        Timestamp('2020-03-14 15:35:00')
 
        or a combination of multiple units, like '1H30T' (i.e. 1 hour and 30 minutes):
 
        >>> ts.round(freq='1H30T')
        Timestamp('2020-03-14 15:00:00')
 
        Analogous for ``pd.NaT``:
 
        >>> pd.NaT.round()
        NaT
 
        When rounding near a daylight savings time transition, use ``ambiguous`` or
        ``nonexistent`` to control how the timestamp should be re-localized.
 
        >>> ts_tz = pd.Timestamp("2021-10-31 01:30:00").tz_localize("Europe/Amsterdam")
 
        >>> ts_tz.round("H", ambiguous=False)
        Timestamp('2021-10-31 02:00:00+0100', tz='Europe/Amsterdam')
 
        >>> ts_tz.round("H", ambiguous=True)
        Timestamp('2021-10-31 02:00:00+0200', tz='Europe/Amsterdam')
        """
        return self._round(
            freq, RoundTo.NEAREST_HALF_EVEN, ambiguous, nonexistent
        )
 
    def floor(self, freq, ambiguous="raise", nonexistent="raise"):
        """
        Return a new Timestamp floored to this resolution.
 
        Parameters
        ----------
        freq : str
            Frequency string indicating the flooring resolution.
        ambiguous : bool or {'raise', 'NaT'}, default 'raise'
            The behavior is as follows:
 
            * bool contains flags to determine if time is dst or not (note
              that this flag is only applicable for ambiguous fall dst dates).
            * 'NaT' will return NaT for an ambiguous time.
            * 'raise' will raise an AmbiguousTimeError for an ambiguous time.
 
        nonexistent : {'raise', 'shift_forward', 'shift_backward, 'NaT', \
timedelta}, default 'raise'
            A nonexistent time does not exist in a particular timezone
            where clocks moved forward due to DST.
 
            * 'shift_forward' will shift the nonexistent time forward to the
              closest existing time.
            * 'shift_backward' will shift the nonexistent time backward to the
              closest existing time.
            * 'NaT' will return NaT where there are nonexistent times.
            * timedelta objects will shift nonexistent times by the timedelta.
            * 'raise' will raise an NonExistentTimeError if there are
              nonexistent times.
 
        Raises
        ------
        ValueError if the freq cannot be converted.
 
        Notes
        -----
        If the Timestamp has a timezone, flooring will take place relative to the
        local ("wall") time and re-localized to the same timezone. When flooring
        near daylight savings time, use ``nonexistent`` and ``ambiguous`` to
        control the re-localization behavior.
 
        Examples
        --------
        Create a timestamp object:
 
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548651')
 
        A timestamp can be floored using multiple frequency units:
 
        >>> ts.floor(freq='H') # hour
        Timestamp('2020-03-14 15:00:00')
 
        >>> ts.floor(freq='T') # minute
        Timestamp('2020-03-14 15:32:00')
 
        >>> ts.floor(freq='S') # seconds
        Timestamp('2020-03-14 15:32:52')
 
        >>> ts.floor(freq='N') # nanoseconds
        Timestamp('2020-03-14 15:32:52.192548651')
 
        ``freq`` can also be a multiple of a single unit, like '5T' (i.e.  5 minutes):
 
        >>> ts.floor(freq='5T')
        Timestamp('2020-03-14 15:30:00')
 
        or a combination of multiple units, like '1H30T' (i.e. 1 hour and 30 minutes):
 
        >>> ts.floor(freq='1H30T')
        Timestamp('2020-03-14 15:00:00')
 
        Analogous for ``pd.NaT``:
 
        >>> pd.NaT.floor()
        NaT
 
        When rounding near a daylight savings time transition, use ``ambiguous`` or
        ``nonexistent`` to control how the timestamp should be re-localized.
 
        >>> ts_tz = pd.Timestamp("2021-10-31 03:30:00").tz_localize("Europe/Amsterdam")
 
        >>> ts_tz.floor("2H", ambiguous=False)
        Timestamp('2021-10-31 02:00:00+0100', tz='Europe/Amsterdam')
 
        >>> ts_tz.floor("2H", ambiguous=True)
        Timestamp('2021-10-31 02:00:00+0200', tz='Europe/Amsterdam')
        """
        return self._round(freq, RoundTo.MINUS_INFTY, ambiguous, nonexistent)
 
    def ceil(self, freq, ambiguous="raise", nonexistent="raise"):
        """
        Return a new Timestamp ceiled to this resolution.
 
        Parameters
        ----------
        freq : str
            Frequency string indicating the ceiling resolution.
        ambiguous : bool or {'raise', 'NaT'}, default 'raise'
            The behavior is as follows:
 
            * bool contains flags to determine if time is dst or not (note
              that this flag is only applicable for ambiguous fall dst dates).
            * 'NaT' will return NaT for an ambiguous time.
            * 'raise' will raise an AmbiguousTimeError for an ambiguous time.
 
        nonexistent : {'raise', 'shift_forward', 'shift_backward, 'NaT', \
timedelta}, default 'raise'
            A nonexistent time does not exist in a particular timezone
            where clocks moved forward due to DST.
 
            * 'shift_forward' will shift the nonexistent time forward to the
              closest existing time.
            * 'shift_backward' will shift the nonexistent time backward to the
              closest existing time.
            * 'NaT' will return NaT where there are nonexistent times.
            * timedelta objects will shift nonexistent times by the timedelta.
            * 'raise' will raise an NonExistentTimeError if there are
              nonexistent times.
 
        Raises
        ------
        ValueError if the freq cannot be converted.
 
        Notes
        -----
        If the Timestamp has a timezone, ceiling will take place relative to the
        local ("wall") time and re-localized to the same timezone. When ceiling
        near daylight savings time, use ``nonexistent`` and ``ambiguous`` to
        control the re-localization behavior.
 
        Examples
        --------
        Create a timestamp object:
 
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548651')
 
        A timestamp can be ceiled using multiple frequency units:
 
        >>> ts.ceil(freq='H') # hour
        Timestamp('2020-03-14 16:00:00')
 
        >>> ts.ceil(freq='T') # minute
        Timestamp('2020-03-14 15:33:00')
 
        >>> ts.ceil(freq='S') # seconds
        Timestamp('2020-03-14 15:32:53')
 
        >>> ts.ceil(freq='U') # microseconds
        Timestamp('2020-03-14 15:32:52.192549')
 
        ``freq`` can also be a multiple of a single unit, like '5T' (i.e.  5 minutes):
 
        >>> ts.ceil(freq='5T')
        Timestamp('2020-03-14 15:35:00')
 
        or a combination of multiple units, like '1H30T' (i.e. 1 hour and 30 minutes):
 
        >>> ts.ceil(freq='1H30T')
        Timestamp('2020-03-14 16:30:00')
 
        Analogous for ``pd.NaT``:
 
        >>> pd.NaT.ceil()
        NaT
 
        When rounding near a daylight savings time transition, use ``ambiguous`` or
        ``nonexistent`` to control how the timestamp should be re-localized.
 
        >>> ts_tz = pd.Timestamp("2021-10-31 01:30:00").tz_localize("Europe/Amsterdam")
 
        >>> ts_tz.ceil("H", ambiguous=False)
        Timestamp('2021-10-31 02:00:00+0100', tz='Europe/Amsterdam')
 
        >>> ts_tz.ceil("H", ambiguous=True)
        Timestamp('2021-10-31 02:00:00+0200', tz='Europe/Amsterdam')
        """
        return self._round(freq, RoundTo.PLUS_INFTY, ambiguous, nonexistent)
 
    @property
    def tz(self):
        """
        Alias for tzinfo.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp(1584226800, unit='s', tz='Europe/Stockholm')
        >>> ts.tz
        <DstTzInfo 'Europe/Stockholm' CET+1:00:00 STD>
        """
        return self.tzinfo
 
    @tz.setter
    def tz(self, value):
        # GH 3746: Prevent localizing or converting the index by setting tz
        raise AttributeError(
            "Cannot directly set timezone. "
            "Use tz_localize() or tz_convert() as appropriate"
        )
 
    def tz_localize(self, tz, ambiguous="raise", nonexistent="raise"):
        """
        Localize the Timestamp to a timezone.
 
        Convert naive Timestamp to local time zone or remove
        timezone from timezone-aware Timestamp.
 
        Parameters
        ----------
        tz : str, pytz.timezone, dateutil.tz.tzfile or None
            Time zone for time which Timestamp will be converted to.
            None will remove timezone holding local time.
 
        ambiguous : bool, 'NaT', default 'raise'
            When clocks moved backward due to DST, ambiguous times may arise.
            For example in Central European Time (UTC+01), when going from
            03:00 DST to 02:00 non-DST, 02:30:00 local time occurs both at
            00:30:00 UTC and at 01:30:00 UTC. In such a situation, the
            `ambiguous` parameter dictates how ambiguous times should be
            handled.
 
            The behavior is as follows:
 
            * bool contains flags to determine if time is dst or not (note
              that this flag is only applicable for ambiguous fall dst dates).
            * 'NaT' will return NaT for an ambiguous time.
            * 'raise' will raise an AmbiguousTimeError for an ambiguous time.
 
        nonexistent : 'shift_forward', 'shift_backward, 'NaT', timedelta, \
default 'raise'
            A nonexistent time does not exist in a particular timezone
            where clocks moved forward due to DST.
 
            The behavior is as follows:
 
            * 'shift_forward' will shift the nonexistent time forward to the
              closest existing time.
            * 'shift_backward' will shift the nonexistent time backward to the
              closest existing time.
            * 'NaT' will return NaT where there are nonexistent times.
            * timedelta objects will shift nonexistent times by the timedelta.
            * 'raise' will raise an NonExistentTimeError if there are
              nonexistent times.
 
        Returns
        -------
        localized : Timestamp
 
        Raises
        ------
        TypeError
            If the Timestamp is tz-aware and tz is not None.
 
        Examples
        --------
        Create a naive timestamp object:
 
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548651')
        >>> ts
        Timestamp('2020-03-14 15:32:52.192548651')
 
        Add 'Europe/Stockholm' as timezone:
 
        >>> ts.tz_localize(tz='Europe/Stockholm')
        Timestamp('2020-03-14 15:32:52.192548651+0100', tz='Europe/Stockholm')
 
        Analogous for ``pd.NaT``:
 
        >>> pd.NaT.tz_localize()
        NaT
        """
        if not isinstance(ambiguous, bool) and ambiguous not in {"NaT", "raise"}:
            raise ValueError(
                        "'ambiguous' parameter must be one of: "
                        "True, False, 'NaT', 'raise' (default)"
                    )
 
        nonexistent_options = ("raise", "NaT", "shift_forward", "shift_backward")
        if nonexistent not in nonexistent_options and not PyDelta_Check(nonexistent):
            raise ValueError(
                "The nonexistent argument must be one of 'raise', "
                "'NaT', 'shift_forward', 'shift_backward' or a timedelta object"
            )
 
        if self.tzinfo is None:
            # tz naive, localize
            tz = maybe_get_tz(tz)
            if not isinstance(ambiguous, str):
                ambiguous = [ambiguous]
            value = tz_localize_to_utc_single(self._value, tz,
                                              ambiguous=ambiguous,
                                              nonexistent=nonexistent,
                                              creso=self._creso)
        elif tz is None:
            # reset tz
            value = tz_convert_from_utc_single(self._value, self.tz, creso=self._creso)
 
        else:
            raise TypeError(
                "Cannot localize tz-aware Timestamp, use tz_convert for conversions"
            )
 
        out = type(self)._from_value_and_reso(value, self._creso, tz=tz)
        return out
 
    def tz_convert(self, tz):
        """
        Convert timezone-aware Timestamp to another time zone.
 
        Parameters
        ----------
        tz : str, pytz.timezone, dateutil.tz.tzfile or None
            Time zone for time which Timestamp will be converted to.
            None will remove timezone holding UTC time.
 
        Returns
        -------
        converted : Timestamp
 
        Raises
        ------
        TypeError
            If Timestamp is tz-naive.
 
        Examples
        --------
        Create a timestamp object with UTC timezone:
 
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548651', tz='UTC')
        >>> ts
        Timestamp('2020-03-14 15:32:52.192548651+0000', tz='UTC')
 
        Change to Tokyo timezone:
 
        >>> ts.tz_convert(tz='Asia/Tokyo')
        Timestamp('2020-03-15 00:32:52.192548651+0900', tz='Asia/Tokyo')
 
        Can also use ``astimezone``:
 
        >>> ts.astimezone(tz='Asia/Tokyo')
        Timestamp('2020-03-15 00:32:52.192548651+0900', tz='Asia/Tokyo')
 
        Analogous for ``pd.NaT``:
 
        >>> pd.NaT.tz_convert(tz='Asia/Tokyo')
        NaT
        """
        if self.tzinfo is None:
            # tz naive, use tz_localize
            raise TypeError(
                "Cannot convert tz-naive Timestamp, use tz_localize to localize"
            )
        else:
            # Same UTC timestamp, different time zone
            tz = maybe_get_tz(tz)
            out = type(self)._from_value_and_reso(self._value, reso=self._creso, tz=tz)
            return out
 
    astimezone = tz_convert
 
    def replace(
        self,
        year=None,
        month=None,
        day=None,
        hour=None,
        minute=None,
        second=None,
        microsecond=None,
        nanosecond=None,
        tzinfo=object,
        fold=None,
    ):
        """
        Implements datetime.replace, handles nanoseconds.
 
        Parameters
        ----------
        year : int, optional
        month : int, optional
        day : int, optional
        hour : int, optional
        minute : int, optional
        second : int, optional
        microsecond : int, optional
        nanosecond : int, optional
        tzinfo : tz-convertible, optional
        fold : int, optional
 
        Returns
        -------
        Timestamp with fields replaced
 
        Examples
        --------
        Create a timestamp object:
 
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52.192548651', tz='UTC')
        >>> ts
        Timestamp('2020-03-14 15:32:52.192548651+0000', tz='UTC')
 
        Replace year and the hour:
 
        >>> ts.replace(year=1999, hour=10)
        Timestamp('1999-03-14 10:32:52.192548651+0000', tz='UTC')
 
        Replace timezone (not a conversion):
 
        >>> import pytz
        >>> ts.replace(tzinfo=pytz.timezone('US/Pacific'))
        Timestamp('2020-03-14 15:32:52.192548651-0700', tz='US/Pacific')
 
        Analogous for ``pd.NaT``:
 
        >>> pd.NaT.replace(tzinfo=pytz.timezone('US/Pacific'))
        NaT
        """
 
        cdef:
            npy_datetimestruct dts
            int64_t value
            object k, v
            datetime ts_input
            tzinfo_type tzobj
            _TSObject ts
 
        # set to naive if needed
        tzobj = self.tzinfo
        value = self._value
 
        # GH 37610. Preserve fold when replacing.
        if fold is None:
            fold = self.fold
 
        if tzobj is not None:
            value = tz_convert_from_utc_single(value, tzobj, creso=self._creso)
 
        # setup components
        pandas_datetime_to_datetimestruct(value, self._creso, &dts)
        dts.ps = self.nanosecond * 1000
 
        # replace
        def validate(k, v):
            """ validate integers """
            if not is_integer_object(v):
                raise ValueError(
                    f"value must be an integer, received {type(v)} for {k}"
                )
            return v
 
        if year is not None:
            dts.year = validate("year", year)
        if month is not None:
            dts.month = validate("month", month)
        if day is not None:
            dts.day = validate("day", day)
        if hour is not None:
            dts.hour = validate("hour", hour)
        if minute is not None:
            dts.min = validate("minute", minute)
        if second is not None:
            dts.sec = validate("second", second)
        if microsecond is not None:
            dts.us = validate("microsecond", microsecond)
        if nanosecond is not None:
            dts.ps = validate("nanosecond", nanosecond) * 1000
        if tzinfo is not object:
            tzobj = tzinfo
 
        # reconstruct & check bounds
        if tzobj is None:
            # We can avoid going through pydatetime paths, which is robust
            #  to datetimes outside of pydatetime range.
            ts = _TSObject()
            check_dts_bounds(&dts, self._creso)
            ts.value = npy_datetimestruct_to_datetime(self._creso, &dts)
            ts.dts = dts
            ts.creso = self._creso
            ts.fold = fold
            return create_timestamp_from_ts(
                ts.value, dts, tzobj, fold, reso=self._creso
            )
 
        elif tzobj is not None and treat_tz_as_pytz(tzobj):
            # replacing across a DST boundary may induce a new tzinfo object
            # see GH#18319
            ts_input = tzobj.localize(datetime(dts.year, dts.month, dts.day,
                                               dts.hour, dts.min, dts.sec,
                                               dts.us),
                                      is_dst=not bool(fold))
            tzobj = ts_input.tzinfo
        else:
            kwargs = {"year": dts.year, "month": dts.month, "day": dts.day,
                      "hour": dts.hour, "minute": dts.min, "second": dts.sec,
                      "microsecond": dts.us, "tzinfo": tzobj,
                      "fold": fold}
            ts_input = datetime(**kwargs)
 
        ts = convert_datetime_to_tsobject(
            ts_input, tzobj, nanos=dts.ps // 1000, reso=self._creso
        )
        return create_timestamp_from_ts(
            ts.value, dts, tzobj, fold, reso=self._creso
        )
 
    def to_julian_date(self) -> np.float64:
        """
        Convert TimeStamp to a Julian Date.
 
        0 Julian date is noon January 1, 4713 BC.
 
        Examples
        --------
        >>> ts = pd.Timestamp('2020-03-14T15:32:52')
        >>> ts.to_julian_date()
        2458923.147824074
        """
        year = self.year
        month = self.month
        day = self.day
        if month <= 2:
            year -= 1
            month += 12
        return (day +
                np.fix((153 * month - 457) / 5) +
                365 * year +
                np.floor(year / 4) -
                np.floor(year / 100) +
                np.floor(year / 400) +
                1721118.5 +
                (self.hour +
                 self.minute / 60.0 +
                 self.second / 3600.0 +
                 self.microsecond / 3600.0 / 1e+6 +
                 self.nanosecond / 3600.0 / 1e+9
                 ) / 24.0)
 
    def isoweekday(self):
        """
        Return the day of the week represented by the date.
 
        Monday == 1 ... Sunday == 7.
        """
        # same as super().isoweekday(), but that breaks because of how
        #  we have overriden year, see note in create_timestamp_from_ts
        return self.weekday() + 1
 
    def weekday(self):
        """
        Return the day of the week represented by the date.
 
        Monday == 0 ... Sunday == 6.
        """
        # same as super().weekday(), but that breaks because of how
        #  we have overriden year, see note in create_timestamp_from_ts
        return ccalendar.dayofweek(self.year, self.month, self.day)
 
 
# Aliases
Timestamp.weekofyear = Timestamp.week
Timestamp.daysinmonth = Timestamp.days_in_month
 
 
# ----------------------------------------------------------------------
# Scalar analogues to functions in vectorized.pyx
 
 
@cython.cdivision(False)
cdef int64_t normalize_i8_stamp(int64_t local_val, int64_t ppd) nogil:
    """
    Round the localized nanosecond timestamp down to the previous midnight.
 
    Parameters
    ----------
    local_val : int64_t
    ppd : int64_t
        Periods per day in the Timestamp's resolution.
 
    Returns
    -------
    int64_t
    """
    return local_val - (local_val % ppd)