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10. 模塊相關

Python的標準安裝包包括一組模塊，稱為標準庫（standard library）。

10.1 模塊

10.1.1 模塊是程序

# hello.pyprint "Hello, world!"# 保存放在C:\python# 告訴解32313133353236313431303231363533e78988e69d8331333363396461釋器在哪里尋找模塊>>> import sys>>> sys.path.append('c:/python')# 這樣，解釋器除了從默認的目錄中尋找之外，還需要從目錄c:\python中尋找模塊>>> import hello

Hello, world!123456789101112

導入模塊多次和導入一次的效果是一樣的。如果堅持重新載入模塊，可以使用內建的reload函數。

10.1.2 模塊用于定義

在模塊中定義函數

# hello2.pydef hello():

print "Hello, world# 使用import hello2

hello2.hello()1234567

在模塊中增加測試代碼

為 “告知” 模塊本身是作為程序運行還是導入到其他程序，需要使用__name__變量：

# hello4.pydef hello():

print "Hello, world!"def test():

hello()if __name__ == '__main__': test()123456789

10.1.3 讓模塊可用

將模塊放置在正確位置

# 下面命令列出的路徑都可以放置，但site-packages目錄是最佳選擇>>> import sys, pprint>>> pprint.pprint(sys.path)123

告訴編譯器去哪里找

除了編輯sys.path外，更通用的方法是設置環境變量PYTHONPATH

10.1.4 包

當模塊存儲在文件中時（擴展名.py），包就是模塊所在的目錄。為了讓Python將其作為包對待，它必須包含一個命名為__init__py的文件（模塊）。如果將它作為普通模塊導入的話，文件的內容就是包的內容。

vim constants/__init__.py

PI=3.14# 別的地方引用import constantsprint constants.PI1234567

10.2 探究模塊

10.2.1 模塊中有什么

使用dir

查看模塊包含的內容，它會將對象（以及模塊的所有函數、類、變量等）的所有特性列出。

# 導入模塊

import copy# 列表推導式是個包含dir(copy)中所有不以下劃線開頭的名字的列表。

[n for n in dir(copy)] if not n.startwith('_')]12345

__all__變量

這個變量包含一個列表，該列表與上一節的列表類似。

copy.__all__1

它定義了模塊的共有接口，在編寫模塊的時候，像設置__all__這樣的技術是相當有用的。

__all__ = ["Error", "copy", "deepcopy"]1

10.2.2 用help獲取幫助

使用help函數，獲得幫助文本。

help(copy.copy)1

10.2.3 文檔

參考

10.2.4 使用源代碼

方案一：檢查sys.path，然后自己找。

方案二：檢查模塊的__file__屬性

10.3 標準庫

10.3.1 sys

sys這個模塊能夠訪問與Python解釋器聯系緊密的變量和函數。部分重要函數和變量如下：

函數/變量

描述

argv 命令行參數，包括傳遞到Python解釋器的參數，腳本名稱

exit([arg]) 退出當前的程序，可選參數為給定的返回值或錯誤信息

modules 映射模塊名字到載入模塊的字典

path 查找模塊所在目錄的目錄名列表

platform 類似sunos5或win32的平臺標識符

stdin 標準輸入流——一個類文件（file-like）對象

stdout 標準輸出流

stderr 標準錯誤流

10.3.2 os

os模塊提供了訪問多個操作系統服務的功能。下表列出一些最有用的函數和變量。另外，os和它的子模塊os.path還包含一些用于檢查、構造、刪除目錄和文件的函數，以及一些處理路徑的函數（例如，os.path.split和os.path.join讓你在大部分情況下都可以忽略os.pathsep）。

函數/變量

描述

environ 對環境變量進行映射

system(command) 在子shell中執行操作系統命令

sep 路徑中的分隔符

pathsep 分隔路徑的分隔符

linesep 行分隔符

urandom(n) 返回n個字節的加密強隨機數據

10.3.3 fileinput

fileinput模塊能夠輕松地遍歷文本文件的所有行。

函數/變量

描述

input([files[, inplace[, backup]]]) 便于遍歷多個輸入流中的行

filename() 返回當前文件的名稱

lineno() 返回當前（累計）的行數

filelineno() 返回當前文件的行數

isfirstline() 檢查當前行是否是文件的第一行

isstdin() 檢查最后一行是否來自sys.stdin

nextfile() 關閉當前文件，移動到下一個文件

close() 關閉序列

為Python腳本添加行號

# numberlines.pyimport fileinputfor line in fileinput.input(inplcae=True) line = line.rstrip() num = fileinput.lineno()

print '%-40s # %2i' % (line, num)12345678

10.3.4 集合、堆和雙端隊列

集合

Set類位于sets模塊中。非重復、無序的序列。

堆

堆（heap）是優先隊列的一種。使用優先隊列能夠以任意順序增加對象，并且能在任何時間找到最小的元素，也就是說它比用于列表的min方法要有效率得多。下面是heapq模塊中重要的函數：

函數

描述

heappush(heap, x) 將x入堆

heappop(heap) 將堆中最小的元素彈出

heapify(heap) 將heap屬性強制應用到任意一個列表，將其轉換為合法的堆

heapreplace(heap, x) 將堆中最小的元素彈出，同時將x入堆

nlargest(n, iter) 返回iter中第n大的元素

nsmallest(n, iter) 返回iter中第n小的元素

元素雖然不是嚴格排序的，但是也有規則：i位置處的元素總比2*i以及2*i+1位置處的元素小。這是底層堆算法的基礎，而這個特性稱為堆屬性（heap property）。

雙端隊列（以及其他集合類型）

雙端隊列（Double-ended queue）在需要按照元素增加的順序來移除元素時非常有用。它能夠有效地在開頭增加和彈出元素，這是在列表中無法實現的，除此之外，使用雙端隊列的好處還有：能夠有效地旋轉（rotate）元素。deque類型包含在collections模塊。

10.3.5 time

time模塊所包含的函數能夠實現以下功能：獲得當前時間、操作時間和日期、從字符串讀取時間以及格式化時間為字符串。日期可以用實數或者包含有9個整數的元組。元組意義如下：

索引

字段

值

0 年 比如2000等

1 月 范圍1~12

2 日 范圍1~31

3 時 范圍0~23

4 分 范圍0~59

5 秒 范圍0~61（應付閏秒和雙閏秒）

6 周 當周一為0時，范圍0~6

7 儒歷日 范圍1~366

8 夏令日 0、1、-1

time的重要函數：

函數

描述

asctime([tuple]) 將時間元組轉換為字符串

localtime([secs]) 將秒數轉換為日期元組，以本地時間為準

mktime(tuple) 將時間元組轉換為本地時間

sleep(secs) 休眠secs秒

strptime(string[, format]) 將字符串解析為時間元組

time() 當前時間（新紀元開始后的秒數，以UTC為準）

10.3.6 random

random模塊包括返回隨機數的函數，可以用于模擬或者用于任何產出隨機輸出的程序。

如果需要真的隨機數，應該使用os模塊的urandom函數。random模塊內的SystemRandom類也是基于同樣功能。

函數

描述

random() 返回0 <= n < 1之間的隨機實數n，其中0 < n <=1

getrandbits(n) 以長整型形式返回n個隨機位

uniform(a, b) 返回隨機實數n，其中 a <= n < b

randrange([start], stop, [step]) 返回range(start, stop, step)中的隨機數

choice(seq) 從序列seq中返回隨機元素

shuffle(seq[, random]) 原地指定序列seq

sample(seq, n) 從序列seq中選擇n個隨機且獨立的元素

示例一：

from random import *from time import *

date1 = (2008, 1, 1, 0, 0, 0, -1, -1, -1)

time1 = mktime(date1)

date2 = (2009, 1, 1, 0, 0, 0, -1, -1, -1)

time2 = mktime(date2)

random_time = uniform(time1, time2)print asctime(localtime(random_time))12345678910

10.3.7 shelve

提供一個存儲方案。shelve的open函數返回一個Shelf對象，可以用它來存儲內容。只需要把它當做普通的字典來操作即可，在完成工作之后，調用close方法。

import shelve

s = shelve.open('test.dat')

s['x'] = ['a', 'b', 'c']# 下面代碼，d的添加會失敗# s['x'].append('d')# s['x']# 正確應該使用如下方法：temp = s['x']

temp.append('d')

s['x'] = temp123456789101112

10.3.8 re

re模塊包含對正則表達式的支持。

正則表達式.號只能匹配一個字符（除換行符外的任何單個字符）。

\為轉義字符

字符集：使用[]括起來，例如[a-zA-Z0-9]，使用^反轉字符集

選擇符（|）和子模式()：例如'p(ython|erl)'

可選項（在子模式后面加上問號）和重復子模式：例如r'(http://)?(www\.)?python\.org，問號表示出現一次或根本不出現。

(pattern)*：允許模式重復0次或多次

(pattern)+：允許模式重復1次或多次

(pattern){m,n}：允許模式重復m~n次

字符串的開始（^）和結尾（$）

所有的重復運算符都可以通過在其后面加上一個問號變成非貪婪版本，例如：r'\*\*(.+?)\*\*'

re模塊的內容

re模塊中一些重要的函數

函數

描述

compile(pattern[, flags]) 根據包含正則表達式的字符串創建模式對象

search(pattern, string[, flags]) 在字符串中尋找模式

match(pattern, string[, flags]) 在字符串的開始處匹配模式

split(pattern, string[, maxsplit=0]) 根據模式的匹配項來分隔字符串

findall(pattern, string) 列出字符串中模式的所有匹配項

sub(pat, repl, string[, count=0]) 將字符串中所有pat的匹配項用repl替換

escape(string) 將字符串中所有特殊正則表達式字符轉義

匹配對象和組

對于re模塊中那些能夠對字符串進行模式匹配的函數而言，當能找到匹配項時，返回MatchObject對象。包含了哪個模式匹配了子字符串的哪部分的信息?！@些“部分”叫做組。

組就是放置在圓括號內的子模式。組的序號取決于它左側的括號數。組0就是整個模式。

re匹配對象的一些方法：

方法

描述

group([group1, …]) 獲取給定子模式（組）的匹配項

start([group]) 返回給定組的匹配項的開始位置

end([group]) 返回給定組的匹配項的結束位置（和分片一樣，不包括組的結束位置）

span([group]) 返回一個組的開始和結束位置

作為替換的組號和函數

示例：假設要把'*something*'用something替換掉：

emphasis_pattern = r'\*([^\*]+)\*'# 或者用VERBOSE標志加注釋，它允許在模式中添加空白。emphasis_pattern = re.compile(r'''

\* # 開始的強調標簽

( # 組開始

[^\*]+ # 除了星號的所有字符

) # 組結束

\* # 結束的強調標簽

''', re.VERBOSE)

re.sub(emphasis_pattern, r'\1', 'Hello, *world*!')# 結果'Hello, world!'12345678910111213141516

找出Email的發信人

# 示例一# 匹配內容：From: Foo Fie # find_sender.pyimport fileinput, re

pat = re.compile('From: (.*) <.*?>$')for line in fileinput.input():

m = pat.match(line) if m: print m.group(1)# 執行$ python find_sender.py message.eml# 示例二# 列出所有Email地址import fileinput, re

pat = re.compile(r'[a-z\-\.]+@[a-z\-\.]+', re.IGNORECASE)

addresses = set()for line in fileinput.input(): for address in pat.findall(line):

addresses.add(address)for address in sorted(addresses): print address12345678910111213141516171819202122

模板系統示例

模板是一種通過放入具體值從而得到某種已完成文本的文件。

示例：把所有'[somethings]'（字段）的匹配項替換為通用Python表達式計算出來的something結果

'The sum of 7 and 9 is [7 + 9].'

應該翻譯成'The sum of 7 and 9 is 16.'

同時，可以在字段內進行賦值

'[name="Mr. Gumby"]Hello, [name]'

應該翻譯成'Hello, Mr. Gumby'12345678

代碼如下

# templates.py#!/usr/bin/python# -*- coding: utf-8 -*-import fileinput, re# 匹配中括號里的字段field_pat = re.compile(r'\[(.+?)\]')# 我們將變量收集到這里scope = {}# 用于re.sub中def replacement(match):

code = match.group(1) try: # 如果字段可以求值，返回它：

return str(eval(code, scope)) except SyntaxError: # 否則執行相同作用域內的賦值語句......

exec code in scope # ......返回空字符串

return ''# 將所有文本以一個字符串的形式獲取lines = []for line in fileinput.input():

lines.append(line)

text = ''.join(lines)# 將field模式的所有匹配項都替換掉print field_pat.sub(replacement, text)123456789101112131415161718192021222324252627282930313233

10.3.9 其他標準模塊

functools：能夠通過部分參數來使用某個函數（部分求值），稍后再為剩下的參數提供數值。

difflib：可以計算兩個序列的相似程度。還能從一些序列中（可供選擇的序列列表）找出和提供的原始序列“最像”的那個?？梢杂糜趧摻ê唵蔚乃阉鞒绦?。

hashlib：可以通過字符串計算小“簽名”。

csv：處理CSV文件

timeit、profile和trace：timeit（以及它的命令行腳本）是衡量代碼片段運行時間的工具。它有很多神秘的功能，應該用它代替time模塊進行性能測試。profile模塊（和伴隨模塊pstats）可用于代碼片段效率的全面分析。trace模塊（和程序）可以提供總的分析（覆蓋率），在寫測試代碼時很有用。

datetime：支持特殊的日期和時間對象，比time的接口更直觀。

itertools：有很多工具用來創建和聯合迭代器（或者其他可迭代對象），還包括實現以下功能的函數：將可迭代的對象鏈接起來、創建返回無限連續整數的迭代器（和range類似，但沒有上限），從而通過重復訪問可迭代對象進行循環等等。

logging：輸出日志文件。

getopt和optparse：在UNIX中，命令行程序經常使用不同的選項或開關運行。getopt為解決這個問題的。optparse則更新、更強大。

cmd：可以編寫命令行解釋器?？梢宰远x命令。

10.4 新函數

函數

描述

dir(obj) 返回按字母順序排序的屬性名稱列表

help([obj])

reload(module)

11. 文件

11.1 打開文件

open函數用來打開文件，語法如下：

open(name[, mode[, buffering]])1

11.1.1 文件模式

默認只讀打開。

值

描述

‘r’ 讀模式

‘w’ 寫模式

‘a’ 追加模式

‘b’ 二進制模式（可添加到其他模式中使用）

‘+’ 讀/寫模式（可添加到其他模式中使用）

11.1.2 緩存

open函數的第三個參數（可選）控制文件的緩沖。有緩沖時，只有使用flush或close時才會更新硬盤上的數據。

值

描述

0或False 無緩沖

1或True 有緩沖

大于1的數字 緩沖區大小（字節）

-1或負數 默認的緩沖區大小

11.2 基本文件方法

11.2.1 讀和寫

>>> f = open('somefile.txt', 'w')>>> f.write('Hello, ')>>> f.write('World!')>>> f.close()>>> f = open('somefile.txt', 'r')>>> f.read(4) # 讀取的字符數（字節）'Hell'>>> f.read()'o, World!'12345678910

11.2.2 管式輸出

# somescript.pyimport systext = sys.stdin.read()words = text.split()

wordcount = len(words)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的python基础案例教程_python基础教程 10-11例子如何执行的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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