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浮點(diǎn)運(yùn)算
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標(biāo)準(zhǔn)庫概覽Ⅱ
錯誤和異常
模塊
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
附錄
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標(biāo)準(zhǔn)庫概覽

操作系統(tǒng)接口

os 模塊提供了很多與操作系統(tǒng)交互的函數(shù):

>>> import os  
>>> os.getcwd()      # Return the current working directory  
'C:\\Python34'  
>>> os.chdir('/server/accesslogs')   # Change current working directory  
>>> os.system('mkdir today')   # Run the command mkdir in the system  shell
0  

應(yīng)該用 import os 風(fēng)格而非 from os import?*。這樣可以保證隨操作系統(tǒng)不同而有所變化的 os.open() 不會覆蓋內(nèi)置函數(shù) open()

在使用一些像 os 這樣的大型模塊時內(nèi)置的 dir()help() 函數(shù)非常有用:

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

針對日常的文件和目錄管理任務(wù),shutil模塊提供了一個易于使用的高級接口:

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

文件通配符

glob?模塊提供了一個函數(shù)用于從目錄通配符搜索中生成文件列表:

文件通配符

glob?模塊提供了一個函數(shù)用于從目錄通配符搜索中生成文件列表:

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

命令行參數(shù)

通用工具腳本經(jīng)常調(diào)用命令行參數(shù)。這些命令行參數(shù)以鏈表形式存儲于sys?模塊的 argv 變量。例如在命令行中執(zhí)行 python demo.py one two three 后可以得到以下輸出結(jié)果:

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

getopt 模塊使用 Unix getopt() 函處理 sys.argv 。更多的復(fù)雜命令行處理由argparse 模塊提供。

錯誤輸出重定向和程序終止

sys 還有 stdin,stdoutstderr 屬性,即使在 stdout 被重定向時,后者也可以用于顯示警告和錯誤信息:

>>> 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 模塊為高級字符串處理提供了正則表達(dá)式工具。對于復(fù)雜的匹配和處理,正則表達(dá)式提供了簡潔、優(yōu)化的解決方案:

>>> 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'  

只需簡單的操作時,字符串方法最好用,因為它們易讀,又容易調(diào)試:

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

數(shù)學(xué)

math?模塊為浮點(diǎn)運(yùn)算提供了對底層 C函數(shù)庫的訪問:

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

random?提供了生成隨機(jī)數(shù)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  

SciPy <http://scipy.org> 項目提供了許多數(shù)值計算的模塊。

互聯(lián)網(wǎng)訪問

有幾個模塊用于訪問互聯(lián)網(wǎng)以及處理網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。其中最簡單的兩個是用于處理從 urls 接收的數(shù)據(jù)的 urllib.request 以及用于發(fā)送電子郵件的 smtplib:

>>> from urllib.request import urlopen  
>>> with urlopen('http://tycho.usno.navy.mil/cgi-bin/timer.pl') as responese:
...     for line in responese:
...         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()  

(注意第二個例子需要在 localhost 運(yùn)行一個郵件服務(wù)器。)

日期和時間

datetime?模塊為日期和時間處理同時提供了簡單和復(fù)雜的方法。支持日期和時間算法的同時,實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)放在更有效的處理和格式化輸出。該模塊還支持時區(qū)處理。

>>> # dates are easily constructed and formatted  
>>> from datetime import dat  
>>> 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(shù)據(jù)壓縮

以下模塊直接支持通用的數(shù)據(jù)打包和壓縮格式: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  

性能度量

有些用戶對了解解決同一問題的不同方法之間的性能差異很感興趣。Python 提供了一個度量工具,為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(tǒng)的方法要誘人的多。timeit 證明了后者更快一些:

>>> 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  

相對于 timeit 的細(xì)粒度,profilepstats 模塊提供了針對更大代碼塊的時間度量工具。

質(zhì)量控制

開發(fā)高質(zhì)量軟件的方法之一是為每一個函數(shù)開發(fā)測試代碼,并且在開發(fā)過程中經(jīng)常進(jìn)行測試。

doctest 模塊提供了一個工具,掃描模塊并根據(jù)程序中內(nèi)嵌的文檔字符串執(zhí)行測試。測試構(gòu)造如同簡單的將它的輸出結(jié)果剪切并粘貼到文檔字符串中。通過用戶提供的例子,它發(fā)展了文檔,允許 doctest 模塊確認(rèn)代碼的結(jié)果是否與文檔一致:

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()    # automatically validate the embedded tests

unittest 模塊不像 doctest 模塊那么容易使用,不過它可以在一個獨(dú)立的文件里提供一個更全面的測試集:

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

unittest.main()   # Calling from the command line invokes all tests 

“瑞士軍刀”

Python 展現(xiàn)了“瑞士軍刀”的哲學(xué)。 這可以通過它更大的包的高級和健壯的功能來得到最好的展現(xiàn)。 列如:

  • xmlrpc.client?和?xmlrpc.server?模塊讓遠(yuǎn)程過程調(diào)用變得輕而易舉。 盡管模塊有這樣的名字,用戶無需擁有 XML 的知識或處理 XML。

  • email?包是一個管理郵件信息的庫,包括 MIME 和其它基于 RFC 2822 的信息文檔。不同于實(shí)際發(fā)送和接收信息的 mtplibpoplib 模塊,email 包包含一個構(gòu)造或解析復(fù)雜消息結(jié)構(gòu)(包括附件)及實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)編碼和頭協(xié)議的完整工具集。

  • xml.dom 和 xml.sax 包為流行的信息交換格式提供了強(qiáng)大的支持。同樣,?csv?模塊支持在通用數(shù)據(jù)庫格式中直接讀寫。綜合起來,這些模塊和包大大簡化了 Python 應(yīng)用程序和其它工具之間的數(shù)據(jù)交換。

  • 國際化由 gettext?,locale和codecs?包支持。
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