Python 标准库非常庞大，所提供的组件涉及范围十分广泛。作为本人puthon程序设计系列最后一个部分，本文将详细介绍python在使用过程中用的比较多的一些库。
1.python3标准库概览
- os 模块：os 模块提供了许多与操作系统交互的函数，例如创建、移动和删除文件和目录，以及访问环境变量等。
- sys 模块：sys 模块提供了与 Python 解释器和系统相关的功能，例如解释器的版本和路径，以及与 stdin、stdout 和 stderr 相关的信息。
- time 模块：time 模块提供了处理时间的函数，例如获取当前时间、格式化日期和时间、计时等。
- datetime 模块：datetime 模块提供了更高级的日期和时间处理函数，例如处理时区、计算时间差、计算日期差等。
- random 模块：random 模块提供了生成随机数的函数，例如生成随机整数、浮点数、序列等。
- math 模块：math 模块提供了数学函数，例如三角函数、对数函数、指数函数、常数等。
- re 模块：re 模块提供了正则表达式处理函数，可以用于文本搜索、替换、分割等。
- json 模块：json 模块提供了 JSON 编码和解码函数，可以将 Python 对象转换为 JSON 格式，并从 JSON 格式中解析出 Python 对象。
- urllib 模块：urllib 模块提供了访问网页和处理 URL 的功能，包括下载文件、发送 POST 请求、处理 cookies 等。
2.os模块（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，例如文件和目录的操作。
import os # 获取当前工作目录 current_dir = os.getcwd() print("当前工作目录:", current_dir) # 列出目录下的文件 files = os.listdir(current_dir) print("目录下的文件:", files)
建议使用 import os 风格而非 from os import *，这样可以保证随操作系统不同而有所变化的 os.open()不会覆盖内置函数 open()。
在使用 os 这样的大型模块时内置的 dir() 和 help() 函数非常有用。
3.glob 模块（文件通配符）
import glob glob.glob('*.py') ['primes.py', 'random.py', 'quote.py']
4. sys 模块
4.1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']
4.2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。
>>> sys.stderr.write('Warning, log file not found starting a new one\n') Warning, log file not found starting a new one
5.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'
6.math 模块
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
7.random模块
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
8. smtplib模块
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()
9.datatime模块
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。
import datetime #获取当前日期和时间 current_datetime = datetime.datetime.now() print(current_datetime) # 获取当前日期 current_date = datetime.date.today() print(current_date) # 格式化日期 formatted_datetime = current_datetime.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S") print(formatted_datetime) # 输出：2023-07-17 15:30:45
10.压缩模块
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
11.doctest模块
开发高质量软件的方法之一是为每一个函数开发测试代码，并且在开发过程中经常进行测试
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。
测试构造如同简单的将它的输出结果剪切并粘贴到文档字符串中。
通过用户提供的例子，它强化了文档，允许 doctest 模块确认代码的结果是否与文档一致。
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() # 自动验证嵌入测试
