常用标准库

操作系统接口

• os模块提供了不少与操作系统相关联的函数。

    >>> import os
    >>> os.getcwd()      # 返回当前的工作目录
    'C:\\Python34'
    >>> os.chdir('/server/accesslogs')   # 修改当前的工作目录
    >>> os.system('mkdir today')   # 执行系统命令 mkdir
    0
  

文件通配符

• glob模块提供了一个函数用于从目录通配符搜索中生成文件列表

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

命令行参数

• 通用工具脚本经常调用命令行参数。这些命令行参数以链表形式存储于 sys 模块的 argv 变量。例如在命令行中执行 “python demo.py one two three” 后可以得到以下输出结果

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

错误输出重定向和程序终止

• sys 还有 stdin，stdout 和 stderr 属性，即使在 stdout 被重定向时，后者也可以用于显示警告和错误信息。

• 大多脚本的定向终止都使用 “sys.exit()”。

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

字符串正则匹配

• re模块为高级字符串处理提供了正则表达式工具。对于复杂的匹配和处理，正则表达式提供了简洁、优化的解决方案

    >>> 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'
  

数学

• math模块为浮点运算提供了对底层C函数库的访问

    >>> import math
    >>> math.cos(math.pi / 4)
    0.70710678118654757
    >>> math.log(1024, 2)
    10.0
  

• random提供了生成随机数的工具

    >>> 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)
    4
  

访问 互联网

• 有几个模块用于访问互联网以及处理网络通信协议。其中最简单的两个是用于处理从 urls 接收的数据的 urllib.request 以及用于发送电子邮件的 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()
  

• 处理get请求，不传data，则为get请求

    import urllib
    from urllib.request import urlopen
    from urllib.parse import urlencode
  
    url='http://www.xxx.com/login'
    data={"username":"admin","password":123456}
    req_data=urlencode(data)#将字典类型的请求数据转变为url编码
    res=urlopen(url+'?'+req_data)#通过urlopen方法访问拼接好的url
    res=res.read().decode()#read()方法是读取返回数据内容，decode是转换返回数据的bytes格式为str
  
    print(res)
  

• 处理post请求,如果传了data，则为post请求

    import urllib
    from urllib.request import Request
    from urllib.parse import urlencode
  
    url='http://www.xxx.com/login'
    data={"username":"admin","password":123456}
    data=urlencode(data)#将字典类型的请求数据转变为url编码
    data=data.encode('ascii')#将url编码类型的请求数据转变为bytes类型
    req_data=Request(url,data)#将url和请求数据处理为一个Request对象，供urlopen调用
    with urlopen(req_data) as res:
        res=res.read().decode()#read()方法是读取返回数据内容，decode是转换返回数据的bytes格式为str
  
    print(res)
  

日期和时间

• datetime模块为日期和时间处理同时提供了简单和复杂的方法。支持日期和时间算法的同时，实现的重点放在更有效的处理和格式化输出。该模块还支持时区处理。

    >>> # 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
  

数据压缩

• 以下模块直接支持通用的数据打包和压缩格式：zlib，gzip，bz2，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
  

• 常用时间处理方法

    今天 today = datetime.date.today()
    昨天 yesterday = today - datetime.timedelta(days=1)
    上个月 last_month = today.month - 1 if today.month - 1 else 12
    当前时间戳 time_stamp = time.time()
    时间戳转datetime datetime.datetime.fromtimestamp(time_stamp)
    datetime转时间戳 int(time.mktime(today.timetuple()))
    datetime转字符串 today_str = today.strftime("%Y-%m-%d")
    字符串转datetime today = datetime.datetime.strptime(today_str, "%Y-%m-%d")
    补时差 today + datetime.timedelta(hours=8)
  

性能度量

• 有些用户对了解解决同一问题的不同方法之间的性能差异很感兴趣。Python 提供了一个度量工具，为这些问题提供了直接答案。

    >>> 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
  

测试模块

• doctest模块提供了一个工具，扫描模块并根据程序中内嵌的文档字符串执行测试。

    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()   # 自动验证嵌入测试
  

• unittest模块不像 doctest模块那么容易使用，不过它可以在一个独立的文件里提供一个更全面的测试集。

    import unittest
  
    class 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)
            self.assertRaises(ZeroDivisionError, average, [])
            self.assertRaises(TypeError, average, 20, 30, 70)
  
    unittest.main() # Calling from the command line invokes all tests
  

参考

Python3 标准库概览