Python标准库概览

Posted 2020-10-05

　　Python标准库通常被称为“自带的电池”，自然地提供了广泛的功能，涵盖了大概200个左右的包与模块。不断有高质量的包或模块被开发出来，极大的丰富了标准库。但有些模块放在标准库中很难去维护，比如“Berkeley DB”模块，其被清理出标准库进行单独维护。还有一些库，比如PyParsing（创建分析器）也是没有被加在标准库中。

1 字符串处理

1.1 String模块

　　常量：string.ascii_letters、 string.hexdigits。

　　string.Formatter子类，自定义字符串格式化器。textwrap模块可用于捕获指定宽度的文本行，并最小化缩排的需求。

1.2 Struct模块

　　提供了一些函数，将数字布尔型变量以及字符串打包为字节对象（以其二进制表示），或从字节对象中拆分为适当的类型，用于跟C语言底层的交互。

1.3 difflib模块

　　提供了用于对比序列（比如字符串）进行比较的类与方法，并可以产生以标准的“diff”格式与HTML格式输出信息。

1.4 re正则表达式

　　最强大的字符串处理模块

2 io.StringIO类 

　　python提供两种将文本写入到文件的方法，一种是使用open，write方法，一种是print()函数，并将其关键字参数file设置为打开并等待写入的文件对象。比如：

　　　　

print("An error message", file = sys.stdout)
sys.stdout.write("Another error message\n")

　　以上两行文本都将被打印输出到sys.stdout中，这是一个文件对象，表示“标准输出流”

　　如果使用了sys.stdout = io.StringIO，那么输入到sys.stdout中的文件都将会发送给io.StringIO。可通过io.StringIO.getvalue()函数来获取值。

3 命令行程序设计

　　fileinput.input()对控制台中重定向的所有行进行迭代。fileinput.filename()与fileinput.lineno(),该模块可在任意时刻报告当前文件名与行号。

　　处理命令行选项模块：optparse和getopt

　　

import optparse
def main():
    parser = optparse.OptionParser()
    parser.add_option("-w","--maxwidth",dest = "maxwidth",type = ‘int‘,help = ("the maximum number of characters that can be""output to string fields[default:%default]"))
    parser.add_option("-f","--format",dest = ‘format‘,help = "the format used for outputting numbers""[default:%default]")
    parser.set_defaults(maxwidth = 100,format = ".0f")#设置初始值
    opts,args = parser.parse_args()

4 数学与数字

　　内置：int,float,complex

　　数值型标准库：decimal.Decimal,fraction.Fraction

　　标准的数学函数：math

　　复数数学函数：cmath

　　随机数：random

5 时间和日期

　　calendar和datetime

6 算法与组合数据类型

　　bisect 搜索有序序列

　　heapq将序列转换为堆　　　　

import heapq
heap = []
heapq.heappush(heap, (5, "rest"))
heapq.heapify()#将列表转换为堆，可以自动完成必要的重新排序
heapq.heappop()#从堆中移除最小项
heapq.merge()#任意数量的排序后的迭代作为参数返回一个迭代子。

　　collection包提供了collectio.defaultdict和collection.named- tuple, collection.UserList, collection.UserDict.Collection.deque(跟list作用相同但是list只在列表结尾添加或删除有很快的速度，collection在开始和结尾都有很快的速度。）

　　collection.OrderDict和collection.Counter（提供一个保持各种技术的便捷且快速的方法。以二元组（元素，个数）返回唯一元素或最常见元素的列表。

　　array提供了序列类型：array.array（与列表的区别是：对象类型是固定的）

　　weakref：弱引用功能。（与通常引用的区别在于如果对某个对象仅有弱引用，那么该对象仍然可以被调度进入垃圾收集，用于防止仅因为对其引用而存在内存里。

7 文件，目录与进程处理

　　Shutil模块提供了用于文件与目录处理的高层函数，用于包括复制文件与整个目录的shutil.copy()和shutil.copytree()函数，移动目录树的shutil.move()移动整个目录树的shutil.rmtree()函数

　　临时文件的创建应该使用tempfile模块，tempfile.mkstemp()创建临时对象。

　　filecmp用于文件的比较filecmp.cmp()，整个目录的比较filecmp.cmpfiles()

　　Processing 和MultiProcessing

　　os模块：os.environ环境变量名和值。os.getcwd可获取程序工作目录。os.chdir修改工作目录。os.access确定某个文件是否存在或可读写。os.listdir()给定目录中的条目列表os.stat()返回文件与目录的各种信息项（模式，访问时间，大小）os.mkdir()创建目录 os.make-dirs()创建中间目录。os.rmdir()移除空目录os.rename()重命名os.walk()整个目录树上迭代，依次取回每个文件与目录的名称os.path.abspath()返回绝对路径os.path.split()返回二元组，第一项包含路径第二项则是文件名（os.path.basename()与os.path.dirname()）文件名也可分为两部分（名称和扩展名）os.splitext()。os.path.join()接受任意数量的路径字符串，并使用特定分隔符返回。