python常用模块及方法 - 不止于python

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前言

Python拥有丰富的标准库，其中包含了大量的模块，这些模块提供了各种功能和工具，
方便开发者在项目中快速实现特定功能。本文将介绍一些常用的Python模块，
包括它们的作用和常用方法，以帮助读者在日常编程中更加高效地使用Python。

注意

本篇使用的模块都需要导入使用

import 模块名

dir(模块): 获取模块支持的所有方法和属性

help(模块或方法): 查看模块的调用支持的文档及参数等信息

sys

用于与Python解释器进行交互以及访问系统相关的功能

sys.path: 获取python导入包的路径

In [1]: import sys  
In [2]: sys.path  
Out[2]:  
['/usr/local/bin',  
 '/usr/local/lib/python3.7/site-packages',  
 '/Users/msw/.ipython']

sys.argv: 获取运行脚本时, 输入的参数

脚本内容

# -*- coding: utf-8 -*-  
# @Author: Mehaei  
# @Date: 2023-07-29 10:26:57  
# @Last Modified by: Mehaei  
# @Last Modified time: 2023-07-29 16:02:05  
import sys  
  
if __name__ == "__main__":  
    args = sys.argv  
    print(f"input args: {args}")  
    print(f"input args type: {type(args)}")

运行输出

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python3.7 test_sys.py 1 2 3 4  
input args: ['test_sys.py', '1', '2', '3', '4']  
input args type: <class 'list'>

sys.exit(退出代码): 用于退出程序,可选择性地返回一个状态码

# -*- coding: utf-8 -*-  
# @Author: Mehaei  
# @Date: 2023-07-29 10:26:57  
# @Last Modified by: Mehaei  
# @Last Modified time: 2023-07-29 10:37:59  
import sys  
  
  
def some_function():  
    # 在这里进行一些处理  
    exit_status_code = -1  # 退出状态码，可以是任意整数  
    sys.exit(exit_status_code)  
  
  
def main():  
    some_function()  
    print("这行代码不会执行，因为程序已经在some_function()中退出。")  
  
  
if __name__ == "__main__":  
    try:  
        main()  
    except SystemExit as e:  
        exit_status_code = e.code  
        print("程序退出状态码:", exit_status_code)

运行脚本输出:

1 2	python3.7 test_sys.py 程序退出状态码: -1

用于与操作系统进行交互，提供了访问操作系统功能的接口

os.getcwd(): 获取当前工作目录

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In [2]: import sys  
In [3]: os.getcwd()  
Out[3]: '/test'

os.environ: 环境变量操作

1	In [7]: os.environ["test"] = "1111"

os.getenv(变量名): 获取环境变量

In [8]: os.getenv("test")  
Out[8]: '1111'  
  
In [23]: os.environ["test"]  
Out[23]: '1111'

os.remove(文件名): 删除文件

1	In [9]: os.remove("test.txt")

os.rename(原文件名, 目标文件名): 重命名文件

1	In [10]: os.rename("test.txt")

os.rmdir(文件路径)

1	In [11]: os.rmdir("/test")

os.path: 主要对文件路径的操作

os.path.exists(文件或文件路径): 查看文件或文件夹是否存在

1 2	In [12]: os.path.exists("test.py") Out[12]: False

os.path.abspath(文件或文件路径): 获取文件或文件夹的绝对路径

1 2	In [14]: os.path.abspath("./") Out[14]: '/test'

os.path.dirname(文件或文件路径): 返回文件夹的路径部分

1 2	In [17]: os.path.dirname("test/") Out[17]: 'test'

os.path.split(文件路径): 返回文件路径和文件

1 2	In [20]: os.path.split("test/test.py") Out[20]: ('test', 'test.py')

os.path.getsize(文件或文件路径): 返回文件或文件夹的大小, 单位: 字节

In [21]: os.path.getsize("./")  
Out[21]: 736  
  
In [22]: os.path.getsize("./1606892719605.jpg")  
Out[22]: 425008

正则表达式模块，提供了对正则表达式的支持

re.search(正则, 字符串): 在字符串中查找匹配项。

In [37]: import re  
In [38]: r = r"(\d+)"  
In [39]: s = "小明今年18岁"  
In [40]: re.search(r, s)  
Out[40]: <re.Match object; span=(4, 6), match='18'>  
In [41]: re.search(r, s).group()  
Out[41]: '18'

re.findall(正则, 字符串): 返回所有匹配的列表。

1 2	In [42]: re.findall(r, s) Out[42]: ['18']

re.sub(正则, 替换的字符串, 字符串): 将匹配的部分替换为指定字符串。

1 2	In [44]: re.sub(r, "19", s) Out[44]: '小明今年19岁'

string

用于处理字符串的常见操作和常量

ascii_letters: 获取所有ascii码中字母字符的字符串（包含大写和小写）

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In [48]: import string  
In [49]: string.ascii_letters  
Out[49]: 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'

ascii_uppercase: 获取所有ascii码中的大写英文字母

1 2	In [50]: string.ascii_uppercase Out[50]: 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'

ascii_lowercase: 获取所有ascii码中的小写英文字母

1 2	In [51]: string.ascii_lowercase Out[51]: 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'

digits: 获取所有的10进制数字字符

1 2	In [52]: string.digits Out[52]: '0123456789'

octdigits: 获取所有的8进制数字字符

1 2	In [53]: string.octdigits Out[53]: '01234567'

hexdigits: 获取所有16进制的数字字符

1 2	In [54]: string.hexdigits Out[54]: '0123456789abcdefABCDEF'

printable: 获取所有可以打印的字符

1 2	In [55]: string.printable Out[55]: '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ!"#$%&\'()*+,-./:;<=>?@[\\]^_`{\|}~ \t\n\r\x0b\x0c'

whitespace: 获取所有空白字符

1 2	In [56]: string.whitespace Out[56]: ' \t\n\r\x0b\x0c'

punctuation: 获取所有的标点符号

1 2	In [57]: string.punctuation Out[57]: '!"#$%&\'()*+,-./:;<=>?@[\\]^_`{\|}~'

random

用于生成随机数和随机选择操作

random.random(): 返回一个0到1之间的随机浮点数。

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In [69]: import random  
In [70]: random.random()  
Out[70]: 0.8299833392547933

random.randint(数值, 数值): 返回[a, b]之间的随机整数。

1 2	In [66]: random.randint(1, 20) Out[66]: 11

random.choice(序列): 从序列中随机选择一个元素。

1 2	In [63]: random.choice([1,2,3]) Out[63]: 3

random.shuffle(序列): 随机打乱序列的顺序。

In [88]: s = [1,2,3,4]  
In [89]: random.shuffle(s)  
In [90]: s  
Out[90]: [4, 3, 1, 2]

math

提供对数学运算的支持

math.sqrt(数值): 返回x的平方根, 开平方

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In [4]: import math  
In [5]: math.sqrt(9)  
Out[5]: 3.0

math.ceil(数值): 返回大于等于x的最小整数, 向上取整

1 2	In [9]: math.ceil(1.1) Out[9]: 2

math.floor(数值): 返回小于等于x的最大整数, 向下取整

1 2	In [10]: math.floor(1.9) Out[10]: 1

pow(底数,幂): 计算一个数值的N次方

该操作相当于**运算但是结果为浮点型

1 2	In [11]: math.pow(2, 3) Out[11]: 8.0

fsum(序列): 将一个序列的数值进行相加求和

1 2	In [13]: math.fsum([1,2,3]) Out[13]: 6.0

json

用于处理JSON（JavaScript Object Notation）数据的编码和解码

json.dumps(对象): 将对象序列化为 JSON 格式的字符串

In [14]: import json  
In [15]: d = {"a": 1}  
In [22]: dd = json.dumps(d)  
In [23]: dd  
Out[23]: '{"a": 1}'

json.loads(字符串): 将字符串反序列化为 python 对象

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In [24]: ddd = json.loads(dd)  
In [25]: ddd  
Out[25]: {'a': 1}

json.dump(对象, 文件操作句柄): 将对象序列化到文件中

In [29]: d  
Out[29]: {'a': 1}  
In [30]: json.dump(d, open("test.json", "w+"))  
  
In [31]: with open("test.json", "r+") as f: print(f.read())  
{"a": 1}

json.load(文件操作句柄): 反序列化文件为python对象