python3標準庫總結

Python3標準庫

操做系統接口

os模塊提供了很多與操做系統相關聯的函數。

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>>> import os >>> os.getcwd()   # 返回當前的工做目錄 'C:\\Python34' >>> os.chdir( '/server/accesslogs' )  # 修改當前的工做目錄 >>> os.system( 'mkdir today' )  # 執行系統命令 mkdir 0

建議使用 "import os" 風格而非 "from os import *"。這樣能夠保證隨操做系統不一樣而有所變化的 os.open() 不會覆蓋內置函數 open()。

在使用 os 這樣的大型模塊時內置的 dir() 和 help() 函數很是有用:

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

針對平常的文件和目錄管理任務，:mod:shutil 模塊提供了一個易於使用的高級接口:

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

文件通配符

glob模塊提供了一個函數用於從目錄通配符搜索中生成文件列表:

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

命令行參數

通用工具腳本常常調用命令行參數。這些命令行參數以鏈表形式存儲於 sys 模塊的 argv 變量。例如在命令行中執行 "python demo.py one two three" 後能夠獲得如下輸出結果:

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

錯誤輸出重定向和程序終止

sys 還有 stdin，stdout 和 stderr 屬性，即便在 stdout 被重定向時，後者也能夠用於顯示警告和錯誤信息。

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1 2	>>> sys.stderr.write( 'Warning, log file not found starting a new one\n' ) Warning, log file not found starting a new one

大多腳本的定向終止都使用 "sys.exit()"。

字符串正則匹配

re模塊爲高級字符串處理提供了正則表達式工具。對於複雜的匹配和處理，正則表達式提供了簡潔、優化的解決方案:

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>>> 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'

若是隻須要簡單的功能，應該首先考慮字符串方法，由於它們很是簡單，易於閱讀和調試:

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1 2	>>> 'tea for too' .replace( 'too' , 'two' ) 'tea for two'

數學

math模塊爲浮點運算提供了對底層C函數庫的訪問:

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

random提供了生成隨機數的工具。

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>>> 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

訪問 互聯網

有幾個模塊用於訪問互聯網以及處理網絡通訊協議。其中最簡單的兩個是用於處理從 urls 接收的數據的 urllib.request 以及用於發送電子郵件的 smtplib:

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>>> 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()

注意第二個例子須要本地有一個在運行的郵件服務器。

日期和時間

datetime模塊爲日期和時間處理同時提供了簡單和複雜的方法。

支持日期和時間算法的同時，實現的重點放在更有效的處理和格式化輸出。

該模塊還支持時區處理:

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>>> # 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

數據壓縮

如下模塊直接支持通用的數據打包和壓縮格式：zlib，gzip，bz2，zipfile，以及 tarfile。

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>>> 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

性能度量

有些用戶對了解解決同一問題的不一樣方法之間的性能差別很感興趣。Python 提供了一個度量工具，爲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的方法要誘人的多,timeit 證實了現代的方法更快一些。

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>>> 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

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

測試模塊

開發高質量軟件的方法之一是爲每個函數開發測試代碼，而且在開發過程當中常常進行測試

doctest模塊提供了一個工具，掃描模塊並根據程序中內嵌的文檔字符串執行測試。

測試構造如同簡單的將它的輸出結果剪切並粘貼到文檔字符串中。

經過用戶提供的例子，它強化了文檔，容許 doctest 模塊確認代碼的結果是否與文檔一致:

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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()  # 自動驗證嵌入測試

unittest模塊不像 doctest模塊那麼容易使用，不過它能夠在一個獨立的文件裏提供一個更全面的測試集:

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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

 

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