常见系统模块

为了方便程序员开发代码,Python提供了很多内置的模块给程序员用来提高编码效率。常见的内置模块有:

  • os模块
  • sys模块
  • math模块
  • random模块
  • datetime模块
  • time模块
  • calendar模块
  • hashlib模块
  • hmac模块
  • copy模块
  • uuid模块</uuid>

OS模块

OS全称OperationSystem,即操作系统模块,这个模块可以用来操作系统的功能,并且实现跨平台操作

import os

os.getcwd()  # 获取当前的工作目录,即当前python脚本工作的目录

os.chdir('test') # 改变当前脚本工作目录,相当于shell下的cd命令

os.rename('毕业论文.txt','毕业论文-最终版.txt') # 文件重命名

os.remove('毕业论文.txt') # 删除文件

os.rmdir('demo')  # 删除空文件夹

os.removedirs('demo') # 删除空文件夹

os.mkdir('demo')  # 创建一个文件夹

os.chdir('C:\\') # 切换工作目录

os.listdir('C:\\') # 列出指定目录里的所有文件和文件夹

os.name # nt->widonws posix->Linux/Unix或者MacOS

os.environ # 获取到环境配置

os.environ.get('PATH') # 获取指定的环境配置

os.path.abspath(path) # 获取Path规范会的绝对路径

os.path.exists(path)  # 如果Path存在,则返回True

os.path.isdir(path)  # 如果path是一个存在的目录,返回True。否则返回False

os.path.isfile(path) # 如果path是一个存在的文件,返回True。否则返回False

os.path.splitext(path)  # 用来将指定路径进行分隔,可以获取到文件的后缀名

sys模块

该模块提供对解释器使用或维护的一些变量的访问,以及与解释器强烈交互的函数

import sys

sys.path # 模块的查找路径

sys.argv # 传递给Python脚本的命令行参数列表

sys.exit(code) # 让程序以指定的退出码结束

sys.stdin # 标准输入。可以通过它来获取用户的输入

sys.stdout # 标准输出。可以通过修改它来百变默认输出

sys.stderr # 错误输出。可以通过修改它来改变错误删除

math模块

math模块保存了数学计算相关的方法,可以很方便的实现数学运算。

import math

print(math.fabs(-100)) # 取绝对值

print(math.ceil(34.01))  #向上取整

print(math.factorial(5)) # 计算阶乘

print(math.floor(34.98))  # 向下取整

print(math.pi)   # π的值,约等于 3.141592653589793

print(math.pow(2, 10)) # 2的10次方

print(math.sin(math.pi / 6))  # 正弦值

print(math.cos(math.pi / 3))  # 余弦值

print(math.tan(math.pi / 2))  # 正切值

random模块

random 模块主要用于生成随机数或者从一个列表里随机获取数据

print(random.random())  # 生成 [0,1)的随机浮点数

print(random.uniform(20, 30))  # 生成[20,30]的随机浮点数

print(random.randint(10, 30))  # 生成[10,30]的随机整数

print(random.randrange(20, 30))  # 生成[20,30)的随机整数

print(random.choice('abcdefg'))  # 从列表里随机取出一个元素

print(random.sample('abcdefghij', 3)) # 从列表里随机取出指定个数的元素

datetime模块

datetime模块主要用来显示日期时间,这里主要涉及 date类,用来显示日期;time类,用来显示时间;dateteime类,用来显示日期时间;timedelta类用来计算时间。

import datetime

print(datetime.date(2020, 1, 1))  # 创建一个日期

print(datetime.time(18, 23, 45)) # 创建一个时间

print(datetime.datetime.now())  # 获取当前的日期时间

print(datetime.datetime.now() + datetime.timedelta(3))  # 计算三天以后的日期时间

time模块

除了使用datetime模块里的time类以外,Python还单独提供了另一个time模块,用来操作时间。time模块不仅可以用来显示时间,还可以控制程序,让程序暂停(使用sleep函数)

print(time.time())  # 获取从1970-01-01 00:00:00 UTC 到现在时间的秒数

print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")) # 按照指定格式输出时间

print(time.asctime()) #Mon Apr 15 20:03:23 2019

print(time.ctime()) # Mon Apr 15 20:03:23 2019

print('hello')

print(time.sleep(10)) # 让线程暂停10秒钟

print('world')

calendar模块

calendar模块用来显示一个日历,使用的不多,了解即可。

calendar.setfirstweekday(calendar.SUNDAY) # 设置每周起始日期码。周一到周日分别对应 0 ~ 6

calendar.firstweekday()# 返回当前每周起始日期的设置。默认情况下,首次载入calendar模块时返回0,即星期一。

c = calendar.calendar(2019)  # 生成2019年的日历,并且以周日为其实日期码

print(c)  #打印2019年日历

print(calendar.isleap(2000)) # True.闰年返回True,否则返回False

count = calendar.leapdays(1996,2010) # 获取1996年到2010年一共有多少个闰年

print(calendar.month(2019, 3))  # 打印2019年3月的日历

hashlib模块

hashlib是一个提供字符加密功能的模块,包含MD5和SHA的加密算法,具体支持md5,sha1, sha224, sha256, sha384, sha512等算法。 该模块在用户登录认证方面应用广泛,对文本加密也很常见。

import hashlib

# 待加密信息

str = '这是一个测试'

# 创建md5对象

hl = hashlib.md5('hello'.encode(encoding='utf8'))

print('MD5加密后为 :' + hl.hexdigest())

h1 = hashlib.sha1('123456'.encode())

print(h1.hexdigest())

h2 = hashlib.sha224('123456'.encode())

print(h2.hexdigest())

h3 = hashlib.sha256('123456'.encode())

print(h3.hexdigest())

h4 = hashlib.sha384('123456'.encode())

print(h4.hexdigest())

hmac模块

HMAC算法也是一种一种单项加密算法,并且它是基于上面各种哈希算法/散列算法的,只是它可以在运算过程中使用一个密钥来增增强安全性。hmac模块实现了HAMC算法,提供了相应的函数和方法,且与hashlib提供的api基本一致。

h = hmac.new('h'.encode(),'你好'.encode())

result = h.hexdigest()

print(result)  # 获取加密后的结果

copy模块

copy模块里有copy和deepcopy两个函数,分别用来对数据进行深复制和浅复制。

import copy

nums = [1, 5, 3, 8, [100, 200, 300, 400], 6, 7]

nums1 = copy.copy(nums)  # 对nums列表进行浅复制

nums2 = copy.deepcopy(nums)  # 对nums列表进行深复制

uuid模块

UUID是128位的全局唯一标识符,通常由32字节的字母串表示,它可以保证时间和空间的唯一性,也称为GUID。通过MAC地址、时间戳、命名空间、随机数、伪随机数来保证生产的ID的唯一性。随机生成字符串,可以当成token使用,当成用户账号使用,当成订单号使用。

方法

作用

uuid.uuid1()

基于MAC地址,时间戳,随机数来生成唯一的uuid,

可以保证全球范围内的唯一性。

uuid.uuid2()

算法与uuid1相同,不同的是把时间戳的前4位置换为

POSIX的UID。不过需要注意的是python中没有基于

DCE的算法,

所以python的uuid模块中没有uuid2这个方法。

uuid.uuid3(namespace,name)

通过计算一个命名空间和名字的md5散列值来给出一个uuid,所以可以保证命名空间中的不同名字具有不同的uuid,

但是相同的名字就是相同的uuid了。

namespace并不是一个自己手动指定的字符串或其他量,

而是在uuid模块中本身给出的一些值。

比如uuid.NAMESPACE_DNS,uuid.NAMESPACE_OID,uuid.NAMESPACE_OID这些值。

这些值本身也是UUID对象,根据一定的规则计算得出。

uuid.uuid4()

通过伪随机数得到uuid,是有一定概率重复的

uuid.uuid5(namespace,name)

和uuid3基本相同,只不过采用的散列算法是sha1

一般而言,在对uuid的需求不是很复杂的时候,uuid1或者uuid4方法就已经够用了

import uuid

print(uuid.uuid1())  # 根据时间戳和机器码生成uuid,可以保证全球唯一

print(uuid.uuid4())  # 随机生成uuid,可能会有重复

# 使用命名空间和字符串生成uuid.

# 注意一下两点:

# 1. 命名空间不是随意输入的字符串,它也是一个uuid类型的数据

# 2. 相同的命名空间和想到的字符串,生成的uuid是一样的

print(uuid.uuid3(uuid.NAMESPACE_DNS, 'hello'))

print(uuid.uuid5(uuid.NAMESPACE_OID, 'hello'))