python标准库-第一部分

  作者：奔跑的QQEE

python标准库-第一部分

一、操作系统接口

​​os​​模块为与操作系统交互提供了许多方法。例：

>>> import os
>>> os.getcwd()      # 返回当前工作目录
'C:\\Python26'
>>> os.chdir('/server/accesslogs')   # 改变当前工作目录
>>> os.system('mkdir today')   # R运行命令 mkdir
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使用​​import os​​​而不要使用​​from os import *​​​。这样在执行​​open()​​​方法时可以保证调用的是​​os.open()​​​方法而不是内置的​​open()​​​方法。这两种方法作用完全不同。​​os.open(file,flags[,mode])​​​是​​打开文件并根据其提供的flags设置对应的flags，根据提供的mode设置对应的mode​​​。​​open(name[,mode[,buffering]])​​​是​​打开文件并返回文件对象​​。

使用​​os​​​模块时，掌握如何使用内置的​​dir()​​​和​​help()​​方法是十分必要的。如此使用，例：

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

为便于目录管理，系统提供了​​shutil​​模块。如此使用：

>>> import shutil
>>> shutil.copyfile('data.db', 'archive.db')    # 复制文件到新文件
>>> shutil.move('/build/executables', 'installdir') # 移动文件到新目录

二、文件通配符

​​glob​​模块提供了使用通配符查找文件列表的方法。例：

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

三、命令行参数

经常需要处理命令行参数。这些参数以列表的形式存储在​​sys​​​模块的​​argv​​​属性中。下例结果是在命令行中执行完​​python demo.py one two three​​后得到的：

>>> import sys
>>> print sys.argv

['demo.py', 'one', 'two', 'three']

​​getopt​​​模块处理​​sys.argv​​​是通过使用unix系统的​​getopt()​​​方法。​​argparse​​模块提供了更为强大灵活的命令行处理方法。

四、错误结果输出与终端操作

​​sys​​​模块有三个属性：​​stdin,stdout,stderr​​​。当 ​​stdout​​​被定向时，可以用​​stderr​​输出错误提示。例：

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

一种直接的操作终端方法是：​​sys.exit()​​。

五、字符串样式匹配

​​re​​模块提供了正则表达式以便字符串处理。例：

>>> 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'

若是仅需简单的字符串处理，调用字符串函数更合适（更便于阅读，代码调试）。而不必使用正则表达式。例：

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

六、数学处理

​​math​​模块提供了调用底层C语言中浮点运算的方法。

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

​​random​​模块提供了产生随机的方法。

>>> import random
>>> random.choice(['apple', 'pear', 'banana'])
'apple'

>>> random.sample(xrange(100), 10)   # 不放回抽样
[30, 83, 16, 4, 8, 81, 41, 50, 18, 33]

>>> random.random()    # 随机浮点数
0.17970987693706186

>>> random.randrange(6)    # [0，6) 范围内产生随机整数
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七、网络接口

python中有很多访问互联网，处理网络协议的模块。有两个最简单的模块：​​urllib2,smtplib​​。

​​urllib2​​​用来检索指定URL代表的位置中的数据。​​smtplib​​用来发送邮件。例：

>>> import urllib2
>>> for line in urllib2.urlopen('http://tycho.usno.navy.mil/cgi-bin/timer.pl'):
...     if 'EST' in line or 'EDT' in line:  # 查找东部时间
...         print line

<BR>Nov. 25, 09:43:32 PM EST

>>> import smtplib  # 此例的正常运行需要运行在本地的邮件服务器
>>> server = smtplib.SMTP('localhost')
>>> server.sendmail('[e-mail]', '[e-mail]',
... """To: [e-mail]
... From: [e-mail]
...
... Beware the Ides of March.
... """)
>>> server.quit()

八、日期时间

​​datetime​​模块提供了操作时间日期的类；有简单的操作方式，也有复杂的。用例如下：

>>> 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.'

>>> # 支持日期计算
>>> birthday = date(1964, 7, 31)
>>> age = now - birthday
>>> age.days
14368

九、数据压缩

python支持一般的压缩数据格式。不同模块实现不同压缩格式，如​​zlib​​​，​​gzip​​​ ，​​bz2​​​ ，​​zipfile​​​ ，​​tarfile​​。例：

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

十、性能测定

python提供了用于测定性能的工具。例：

>>> 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

与​​timeit​​​模块类似的还有​​profile​​​模块，​​pstats​​模块。不过后两者用于测定大块代码段中关键部分代码的性能。

十一、质量控制

保证开发出高质量软件的方法之一是​​测试​​。这一方法要在开发过程中反复实行。

​​doctest​​模块提供了检测程序中文本字符的方法。例：

>>>def average(values):
...    """Computes the arithmetic mean of a list of numbers.
...
...    >>> print average([20, 30, 70])
...    40.0
...    """
...    return sum(values, 0.0) / len(values)

>>>import doctest
>>>doctest.testmod()   

TestResults(failed=0, attempted=1)  # 测试的结果

​​unittest​​模块支持更为全面的测试。例：

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)
        with self.assertRaises(ZeroDivisionError):
            average([])
        with self.assertRaises(TypeError):
            average(20, 30, 70)

unittest.main() 

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