Python基础学习之常用模块

1. 模块

• 告诉解释器到哪里查找模块的位置：比如sys.path.append('C:/python')
• 导入模块时：其所在目录中除源代码文件外，还新建了一个名为__pycache__ 的子目录，这个目录包含处理后的文件，若.py文件没变化，则不会重建，变化了则重建
• 模块只导入一次，避免两个模块导入对方时的无穷递归
• 若需要多次导入：import importlib，hello = importlib.reload(hello)，用reload加载新版本
• 在主程序中(包括解释器的交互式提示符)，变量__name的值是'__main'；导入的模块中，这个变量被设置为该模块的名称
• import sys, pprint，pprint.pprint(sys.path)可以友好的打印，常把模块放在site-packages下
• 比sys更常见的做法：修改PYTHONPATH比如export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:~/python,添加到主目录中的.bashrc文件,可对所有启动的shell都执行这个命令

2. 包

• 1.组织模块，编成包，2.目录必须包含文件__init__.py，from . import 模块名 的方式注册这个模块

3. 模块内容查询

• 使用dir:列出对象的所有属性(对于模块，它列出所有的函数、类、变量等) [n for n in dir(copy) if not n.startswith('_')]
• __all__:定义模块的公有接口，否则会在以import *方式导入时，导入所有不以下划线打头的全局名称!!!
• help(copy.copy)
• __doc__:文档开头对函数进行说明的字符串
• __file__:有时需要使用源代码时，可以查看模块的完整路径

4. 常用模块

4.1 sys：与python解释器相关

• sys.argv:包含传递给python解释器的参数，包括脚本名
• sys.exit:退出当前程序
• sys.modules:字典sys.modules对于加载模块起到了缓冲的作用。当某个模块第一次导入，字典sys.modules将自动记录该模块。当第二次再导入该模块时，python会直接到字典中查找，从而加快了程序运行的速度。
• sys.path
• sys.plantform:运行解释器的平台名称
• sys.stdin（和input差不多，input还可以加说明文字、sys.stdout和sys.stderr是类似文件的流对象

#input
n = int(input('Please input a number:\n'))
sn = list(map(int,input('Please input some numbers:\n').split()))#int(1),int(2)...再合成list
print(n)#1
print(sn,'\n')#[1,2,3]
#sys.stdin
print('Please input a number:')
n = int(sys.stdin.readline().strip('\n')) #strip('\n')表示以\n分隔，否则输出是“字符串+\n”的形式
print('Please input some numbers:')
sn = sys.stdin.readline().strip()#若是多输入，strip()默认是以空格分隔，返回一个包含多个字符串的list。
if sn == '':
    break
sn = list(map(int,sn.split())) #如果要强制转换成int等类型，可以调用map()函数。
print(n)
print(sn,'\n')
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4.2 os：能够访问多个操作系统服务

• os.environ()：环境变量，要访问环境变量PYTHONPATH，可使用表达式os.environ['PYTHONPATH']
• os.system()：用于运行外部程序
• os.sep()：是用于路径名中的分隔符
• os.pathsep()：来组合多条路径
• os.linesep()：是用于文本文件中的行分隔符
• os.rename(旧，新)
• os.remove()
• os.listdir()
• os.mkdir()
• os.rmdir()
• os.getcwd()
• os.chdir()
• os.path.isdir()

4.3 fileinput:如何读写文件

（没怎么用过，先写上，遇到了再详细看）

• python some_script.py file1.txt file2.txt file3.txt:依次迭代文件file1.txt到file3.txt中的行
• cat file.txt | python some_script.py

常见函数：

• fileinput.input:返回一个可在for循环中进行迭代的对象
• fileinput.filename:返回当前文件(即当前处理的行所属文件)的文件名
• fileinput.lineno:返回当前行的编号
• fileinput.filelineno:返回当前行在当前文件中的行号
• fileinput.isfirstline:当前行为当前文件中的第一行时返回True
• fileinput.isstdin:在当前文件为sys.stdin时返回True
• fileinput.nextfile:关闭当前文件并跳到下一个文件
• fileinput.close:关闭整个文件链并结束迭代。
• 举例：在行号后面添加行号

4.4 heapq：堆中常用模块

• 创建堆：（1）用heappush创建（2）heapify得到合法堆

from heapq import *
from random import shuffle
data = list(range(10))
shuffle(data)
#创建堆：（1）用heappush创建
heap = []
for n in data:
    heappush(heap, n)#添加
heappop(heap)#弹出堆顶元素
#（2）heapify得到合法堆
heapreplace(heap, 0.5)#弹出最小元素，且压入新元素，相当于前两个的整合，但效率更高
#nlargest(n, iter)，nsmallest(n, iter)，找出可迭代对象iter中最大和最小的n个元素
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4.5 双端队列

from collections import deque
q = deque(range(5))
q.append(5)
q.appendleft(6)
q.pop()
q.popleft()
q.rotate(3)
q.rotate(-1)
#此外还有extend，extendleft
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4.6 time

• time.asctime():将时间元组转换为字符串
• time.time():返回当前的国际标准时间，以从新纪元开始的秒数表示

4.7 random

• random.random:返回一个0~1(含)的伪随机数
• random.getrandbits:以一个整数的方式返回指定数量的二进制位。
• random.uniform:回一个a~b(含)的随机(均匀分布 的)实数。例如，如果你需要一个随机角度，可使用uniform(0, 360)
• random.randrange:是生成随机整数的标准函数
• random.choice:从给定序列中随机(均匀)地选择一个元素
• random.sample:从给定序列中随机(均匀)地选择指定数量的元素，并确保所选择元素 的值各不相同

4.8 shelve和json

略

4.9 re

4.9.1 正则表达式

• 通配符：句点与除换行符外的其他字符都匹配
• 对特殊字符进行转义：'python\.org‘。两层转义:解释器执行的转义和模块re执行的转义
• 字符集：例如'[a-zA-Z0-9]'与大写字母、小写字母和 数字都匹配。请注意，字符集只能匹配一个字符
• 指定排除字符集：'^abc'与除a、b和c外的其他任何字符 都匹配。
• 二选一和子模式：'python|perl','p(ython|erl)'
• 问号表示可选的子模式可出现一次，也可不出现
• (pattern)*:pattern可重复0、1或多次。
• (pattern)+:pattern可重复1或多次。
• (pattern){m,n}:模式可从父m~n次

4.9.2 一些函数

• compile(pattern[, flags])：根据包含正则表达式的字符串创建模式对象
• search(pattern, string[, flags])：在字符串中查找模式
• match(pattern, string[, flags])：在字符串开头匹配模式
• split(pattern, string[, maxsplit=0])：根据模式来分割字符串
• findall(pattern, string)：返回一个列表，其中包含字符串中所有与模式匹配的子串
• sub(pat, repl, string[, count=0])：将字符串中与模式pat匹配的子串都替换为repl
• escape(string)：对字符串中所有的正则表达式特殊字符都进行转义

5.操作文件的函数/方法

open函数负责打开文件(f = open("文件名","打开方式"）），返回文件操作对象f，打开方式有：只读r，只写w，追加a等
read/write/close需要文件对象f来调用