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目錄：

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• 10. Python 標準庫概覽
  • 10.1. 操作系統(tǒng)接口
  • 10.2. 文件通配符
  • 10.3. 命令行參數(shù)
  • 10.4. 錯誤輸出重定向和程序終止
  • 10.5. 字符串正則匹配
  • 10.6. 數(shù)學(xué)
  • 10.7. 互聯(lián)網(wǎng)訪問
  • 10.8. 日期和時間
  • 10.9. 數(shù)據(jù)壓縮
  • 10.10. 性能度量
  • 10.11. 質(zhì)量控制
  • 10.12. “瑞士軍刀”

10. Python 標準庫概覽

10.1. 操作系統(tǒng)接口

os 模塊提供了很多與操作系統(tǒng)交互的函數(shù):

>>> import os >>> os.getcwd() # Return the current working directory 'C:\\Python35' >>> os.chdir('/server/accesslogs') # Change current working directory >>> os.system('mkdir today') # Run the command mkdir in the system shell 0

應(yīng)該用 import os 風(fēng)格而非 from os import *。這樣可以保證隨操作系統(tǒng)不同而有所變化的 os.open() 不會覆蓋內(nèi)置函數(shù) open()。

在使用一些像 os 這樣的大型模塊時內(nèi)置的 dir() 和 help() 函數(shù)非常有用:

>>> import os >>> dir(os) <returns a list of all module functions> >>> help(os) <returns an extensive manual page created from the module's docstrings>

針對日常的文件和目錄管理任務(wù)，shutil 模塊提供了一個易于使用的高級接口:

>>> import shutil >>> shutil.copyfile('data.db', 'archive.db') 'archive.db' >>> shutil.move('/build/executables', 'installdir') 'installdir'

10.2. 文件通配符

glob 模塊提供了一個函數(shù)用于從目錄通配符搜索中生成文件列表:

>>> import glob >>> glob.glob('*.py') ['primes.py', 'random.py', 'quote.py']

10.3. 命令行參數(shù)

通用工具腳本經(jīng)常調(diào)用命令行參數(shù)。這些命令行參數(shù)以鏈表形式存儲于 sys 模塊的 argv 變量。例如在命令行中執(zhí)行 python demo.py one two three 后可以得到以下輸出結(jié)果:

>>> import sys >>> print(sys.argv) ['demo.py', 'one', 'two', 'three']

getopt 模塊使用 Unix getopt() 函數(shù)處理 sys.argv。更多的復(fù)雜命令行處理由 argparse 模塊提供。

10.4. 錯誤輸出重定向和程序終止

sys 還有 stdin， stdout 和 stderr 屬性，即使在 stdout 被重定向時，后者也可以用于顯示警告和錯誤信息:

>>> sys.stderr.write('Warning, log file not found starting a new one\n') Warning, log file not found starting a new one

大多腳本的直接終止都使用 sys.exit()。

10.5. 字符串正則匹配

re 模塊為高級字符串處理提供了正則表達式工具。對于復(fù)雜的匹配和處理，正則表達式提供了簡潔、優(yōu)化的解決方案:

>>> import re >>> re.findall(r'\bf[a-z]*', 'which foot or hand fell fastest') ['foot', 'fell', 'fastest'] >>> re.sub(r'(\b[a-z]+) \1', r'\1', 'cat in the the hat') 'cat in the hat'

只需簡單的操作時，字符串方法最好用，因為它們易讀，又容易調(diào)試:

>>> 'tea for too'.replace('too', 'two') 'tea for two'

10.6. 數(shù)學(xué)

math 模塊為浮點運算提供了對底層C函數(shù)庫的訪問:

>>> import math >>> math.cos(math.pi / 4.0) 0.70710678118654757 >>> math.log(1024, 2) 10.0

random 提供了生成隨機數(shù)的工具:

>>> import random >>> random.choice(['apple', 'pear', 'banana']) 'apple' >>> random.sample(range(100), 10) # sampling without replacement [30, 83, 16, 4, 8, 81, 41, 50, 18, 33] >>> random.random() # random float 0.17970987693706186 >>> random.randrange(6) # random integer chosen from range(6) 4SciPy <http://scipy.org> 項目提供了許多數(shù)值計算的模塊。

10.7. 互聯(lián)網(wǎng)訪問

有幾個模塊用于訪問互聯(lián)網(wǎng)以及處理網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。其中最簡單的兩個是用于處理從 urls 接收的數(shù)據(jù)的 urllib.request 以及用于發(fā)送電子郵件的 smtplib:

>>> from urllib.request import urlopen >>> for line in urlopen('http://tycho.usno.navy.mil/cgi-bin/timer.pl'): ... line = line.decode('utf-8') # Decoding the binary data to text. ... if 'EST' in line or 'EDT' in line: # look for Eastern Time ... print(line)<BR>Nov. 25, 09:43:32 PM EST>>> import smtplib >>> server = smtplib.SMTP('localhost') >>> server.sendmail('soothsayer@example.org', 'jcaesar@example.org', ... """To: jcaesar@example.org ... From: soothsayer@example.org ... ... Beware the Ides of March. ... """) >>> server.quit()

(注意第二個例子需要在 localhost 運行一個郵件服務(wù)器。)

10.8. 日期和時間

datetime 模塊為日期和時間處理同時提供了簡單和復(fù)雜的方法。支持日期和時間算法的同時，實現(xiàn)的重點放在更有效的處理和格式化輸出。該模塊還支持時區(qū)處理。

>>> # dates are easily constructed and formatted >>> from datetime import date >>> now = date.today() >>> now datetime.date(2003, 12, 2) >>> now.strftime("%m-%d-%y. %d %b %Y is a %A on the %d day of %B.") '12-02-03. 02 Dec 2003 is a Tuesday on the 02 day of December.'>>> # dates support calendar arithmetic >>> birthday = date(1964, 7, 31) >>> age = now - birthday >>> age.days 14368

10.9. 數(shù)據(jù)壓縮

以下模塊直接支持通用的數(shù)據(jù)打包和壓縮格式：zlib， gzip， bz2， lzma， zipfile 以及 tarfile。

>>> import zlib >>> s = b'witch which has which witches wrist watch' >>> len(s) 41 >>> t = zlib.compress(s) >>> len(t) 37 >>> zlib.decompress(t) b'witch which has which witches wrist watch' >>> zlib.crc32(s) 226805979

10.10. 性能度量

有些用戶對了解解決同一問題的不同方法之間的性能差異很感興趣。Python 提供了一個度量工具，為這些問題提供了直接答案。

例如，使用元組封裝和拆封來交換元素看起來要比使用傳統(tǒng)的方法要誘人的多。timeit 證明了后者更快一些:

>>> from timeit import Timer >>> Timer('t=a; a=b; b=t', 'a=1; b=2').timeit() 0.57535828626024577 >>> Timer('a,b = b,a', 'a=1; b=2').timeit() 0.54962537085770791

相對于 timeit 的細粒度，profile 和 pstats 模塊提供了針對更大代碼塊的時間度量工具。

10.11. 質(zhì)量控制

開發(fā)高質(zhì)量軟件的方法之一是為每一個函數(shù)開發(fā)測試代碼，并且在開發(fā)過程中經(jīng)常進行測試。
doctest 模塊提供了一個工具，掃描模塊并根據(jù)程序中內(nèi)嵌的文檔字符串執(zhí)行測試。測試構(gòu)造如同簡單的將它的輸出結(jié)果剪切并粘貼到文檔字符串中。通過用戶提供的例子，它發(fā)展了文檔，允許 doctest 模塊確認代碼的結(jié)果是否與文檔一致:

def average(values):"""Computes the arithmetic mean of a list of numbers.>>> print(average([20, 30, 70]))40.0"""return sum(values) / len(values)import doctest doctest.testmod() # automatically validate the embedded tests

unittest 模塊不像 doctest 模塊那么容易使用，不過它可以在一個獨立的文件里提供一個更全面的測試集:

import unittestclass TestStatisticalFunctions(unittest.TestCase):def test_average(self):self.assertEqual(average([20, 30, 70]), 40.0)self.assertEqual(round(average([1, 5, 7]), 1), 4.3)with self.assertRaises(ZeroDivisionError):average([])with self.assertRaises(TypeError):average(20, 30, 70)unittest.main() # Calling from the command line invokes all tests

10.12. “瑞士軍刀”

Python 展現(xiàn)了“瑞士軍刀”的哲學(xué)。這可以通過它更大的包的高級和健壯的功能來得到最好的展現(xiàn)。列如:

xmlrpc.client 和 xmlrpc.server 模塊讓遠程過程調(diào)用變得輕而易舉。盡管模塊有這樣的名字，用戶無需擁有 XML 的知識或處理 XML。email 包是一個管理郵件信息的庫，包括MIME和其它基于 RFC2822 的信息文檔。email 包包含一個構(gòu)造或解析復(fù)雜消息結(jié)構(gòu)（包括附件）及實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)編碼和頭協(xié)議的完整工具集。xml.dom 和 xml.sax 包為流行的信息交換格式提供了強大的支持。同樣， csv 模塊支持在通用數(shù)據(jù)庫格式中直接讀寫。綜合起來，這些模塊和包大大簡化了 Python 應(yīng)用程序和其它工具之間的數(shù)據(jù)交換。國際化由 gettext， locale 和 codecs 包支持。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Python学习笔记： Python 标准库概览的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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