常用模块
什么是模块
常见的场景：一个模块就是一个包含了python定义和声明的文件，文件名就是模块名字加上.py的后缀。
但其实import加载的模块分为四个通用类别：
1.使用python编写的代码（.py文件）
2.已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展
3.包好一组模块的包
4.使用C编写并链接到python解释器的内置模块
为何要使用模块
如果你退出python解释器然后重新进入，那么你之前定义的函数或者变量都将丢失， 因此我们通常将程序写到文件中以便永久保存下来，需要时就通过python test.py方式去执行，此时test.py被称为脚本scirpt。
随着程序的发展，功能越来越多，为了方便管理，我们通常将程序分为一个个的文件，这样做程序的结构更清晰，方便管理。这时我们不仅仅可以把这些文件当做脚本去执行，还可以把他们当做模块来导入到其他模块中，实现了功能的重复利用。
常用模块
collections模块
在内置数据类型（dict、list、set、tuple）的基础上，collections模块还提供了几个额外的数据类型：Counter、deque、defaultdict、namedtuple和OrderedDict等。
1.nametuple: 生成可以使用名字来访问元素内容的tuple
2.deque：双端队列，可以快速的从另外一侧追加和推出对象
3.Counter:计数器，主要用来计数
4.OrderedDict:有序字典
5.defaultdict：带有默认值的字典
namedtuple
我们知道tuple可以表示不变集合，例如，一个点的二维坐标就可以表示成：
>>> p = (1, 2)
但是，看到（1,2），很难看出这个tuple是用来表示一个坐标的
这时，namedtuple就派上的用场：
from collections import namedtuple Point = namedtuple('Point', ['x', 'y']) p = Point(1, 2) print(p.x) print(p.y)
deque
使用list存储数据时，按索引访问元素很快，但是插入和删除元素就很慢了，因为list是线性存储，数据量大的时候，插入和删除效率很低
deque是为了高效实现插入和删除操作的双向列表，适合用于队列和栈：
from collections import deque q = deque(['a', 'b', 'c']) q.append('x') q.appendleft('y') print(q) #deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])
deque除了实现list的append()和pop()外，还支持appendleft()和popleft()，这样就可以非常高效地往头部添加或者删除元素了。
OrderedDict
使用dict时，Key是无序的。在对dict做迭代时，我们无法确定Key的顺序。
如果要保持Key的顺序，可以用OrdseredDict：
from collections import OrderedDict od = OrderedDict() od.setdefault('z', 1) od.setdefault('y', 2) od.setdefault('x', 3) print(od.keys()) #按照插入的key顺序返回
['z', 'y', 'x']
print(od)
defaultdict
有如下值集合[11,22,33,44,55,66,77,88,99,90...]，将所有大于 66 的值保存至字典的第一个key中，将小于 66 的值保存至第二个key的值中。
即： {'k1': 大于66 , 'k2': 小于66}
values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90] my_dict = {} for value in values: if value>66: if my_dict.has_key('k1'): my_dict['k1'].append(value) else: my_dict['k1'] = [value] else: if my_dict.has_key('k2'): my_dict['k2'].append(value) else: my_dict['k2'] = [value] #default from collections import defaultdict values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90] my_dict = defaultdict(list) for value in values: if value>66: my_dict['k1'].append(value) else: my_dict['k2'].append(value)
使用dict时，如果引用的key不存在，就会抛出KeyError。如果希望key不存在时，返回一个默认值，就可以用defaultdict：
>>> from collections import defaultdict >>> dd = defaultdict(lambda: 'N/A') >>> dd['key1'] = 'abc' >>> dd['key1'] # key1存在 'abc' >>> dd['key2'] # key2不存在，返回默认值 'N/A'
Counter
Counter类的目的是用来跟踪值出现的次数。他是一个无需的容器类型，以字典的健值对形式存储，其中元素作为key，其计数作为value。计数器可以是任意的interger(包括0和负数)。Counter类和其他语言的bags和multisets很相似。
c = Counter('abcdeabcdabcaba') print c 输出：Counter({'a': 5, 'b': 4, 'c': 3, 'd': 2, 'e': 1})
时间模块
和时间有关系的我们就要用到时间模块。在使用模块之前，应该首先导入这个模块。
#常用方法 import time time.sleep() #(线程)推迟指定的时间运行。单位为秒 time.time() #获取当前时间
表示时间的三种方式
在python中，通常有这三种方式来表示时间：时间戳、元组(struct_time)、格式化的时间字符串:
（1）时间戳（timestamp）:通常来说，时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒开始计算的偏移值。我们运行“type(time.time())” ,返回的是float类型。
（2）格式化的时间字符串（Format String）: '1999-12-06'
%y 两位数的年份表示（00-99） %Y 四位数的年份表示（000-9999） %m 月份（01-12） %d 月内中的一天（0-31） %H 24小时制小时数（0-23） %I 12小时制小时数（01-12） %M 分钟数（00=59） %S 秒（00-59） %a 本地简化星期名称 %A 本地完整星期名称 %b 本地简化的月份名称 %B 本地完整的月份名称 %c 本地相应的日期表示和时间表示 %j 年内的一天（001-366） %p 本地A.M.或P.M.的等价符 %U 一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始 %w 星期（0-6），星期天为星期的开始 %W 一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始 %x 本地相应的日期表示 %X 本地相应的时间表示 %Z 当前时区的名称 %% %号本身 python中时间日期格式化符号：
(3)元组(struct_time) ：struct_time元组共有9个元素共九个元素:(年，月，日，时，分，秒，一年中第几周，一年中第几天等）
| 索引（Index） | 属性（Attribute） | 值（Values） |
|---|---|---|
| 0 | tm_year（年） | 比如2011 |
| 1 | tm_mon（月） | 1 - 12 |
| 2 | tm_mday（日） | 1 - 31 |
| 3 | tm_hour（时） | 0 - 23 |
| 4 | tm_min（分） | 0 - 59 |
| 5 | tm_sec（秒） | 0 - 60 |
| 6 | tm_wday（weekday） | 0 - 6（0表示周一） |
| 7 | tm_yday（一年中的第几天） | 1 - 366 |
| 8 | tm_isdst（是否是夏令时） | 默认为0 |
首先，我们先导入time模块，来认识一下python中表示时间的几种格式：
import time #时间戳 time.time() #时间字符串 print(time.strftime("%Y-%m-%d %X")) #2018-05-14 18:13:59 print(time.strftime("%Y-%m-%d %H-%M-%S")) 2018-05-14 18-13-59 #时间元组：localtime将一个时间戳转换为当前时区的struct_time print(time.localtime()) #输出元组time.struct_time(tm_year=2018, tm_mon=5, tm_mday=14, tm_hour=18, tm_min=50, tm_sec=11, tm_wday=0, tm_yday=134, tm_isdst=0)
小结：时间戳是计算机能够识别的时间；时间字符串是人能够看懂的时间；元组则是用来操作时间的
几种格式之间的转换
#时间戳-->结构化时间 #time.gmtime(时间戳) #UTC时间，与英国伦敦当地时间一致 #time.localtime(时间戳) #当地时间。例如我们现在在北京执行这个方法：与UTC时间相差8小时，UTC时间+8小时 = 北京时间 >>>time.gmtime(1500000000) time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=14, tm_hour=2, tm_min=40, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=195, tm_isdst=0) >>>time.localtime(1500000000) time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=14, tm_hour=10, tm_min=40, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=195, tm_isdst=0) #结构化时间-->时间戳 #time.mktime(结构化时间) >>>time_tuple = time.localtime(1500000000) >>>time.mktime(time_tuple) 1500000000.0
#结构化时间-->字符串时间 #time.strftime("格式定义","结构化时间") 结构化时间参数若不传，则现实当前时间 >>>time.strftime("%Y-%m-%d %X") '2017-07-24 14:55:36' >>>time.strftime("%Y-%m-%d",time.localtime(1500000000)) '2017-07-14' #字符串时间-->结构化时间 #time.strptime(时间字符串,字符串对应格式) >>>time.strptime("2017-03-16","%Y-%m-%d") time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=3, tm_mday=16, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=75, tm_isdst=-1) >>>time.strptime("07/24/2017","%m/%d/%Y") time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=24, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=0, tm_yday=205, tm_isdst=-1)
#结构化时间 --> %a %b %d %H:%M:%S %Y串 #time.asctime(结构化时间) 如果不传参数，直接返回当前时间的格式化串 >>>time.asctime(time.localtime(1500000000)) 'Fri Jul 14 10:40:00 2017' >>>time.asctime() 'Mon Jul 24 15:18:33 2017' #时间戳 --> %a %d %d %H:%M:%S %Y串 #time.ctime(时间戳) 如果不传参数，直接返回当前时间的格式化串 >>>time.ctime() 'Mon Jul 24 15:19:07 2017' >>>time.ctime(1500000000) 'Fri Jul 14 10:40:00 2017'
#计算时间差
import time true_time=time.mktime(time.strptime('2017-09-11 08:30:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S')) time_now=time.mktime(time.strptime('2017-09-12 11:00:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S')) dif_time=time_now-true_time struct_time=time.gmtime(dif_time) print('过去了%d年%d月%d天%d小时%d分钟%d秒'%(struct_time.tm_year-1970,struct_time.tm_mon-1, struct_time.tm_mday-1,struct_time.tm_hour, struct_time.tm_min,struct_time.tm_sec))
random模块
import random #随机小数 random.random() #大于0且小于1之间的小数 random.uniform(1, 3) #大于1小于3的小数 #随机整数 random.randint(1, 5) #大于等于1且小于等于5之间的整数 random.randrange(1, 10, 2) #大于等于1且小于等于10之间的奇数 #随机选择一个返回 random.choice([1, '23', [4,5]]) # #1或者23或者[4,5] #随机选择多个返回，返回的个数为函数的第二个参数 random.sample([1, '23', [4, 5]], 2) # #列表元素任意2个组合 [[4, 5], '23'] #打乱列表顺序 item=[1, 3, 5, 7, 9] random.shuffle(item) # 打乱次序 item [5, 1, 3, 7, 9] random.shuffle(item) item [5, 9, 7, 1, 3]
练习
import random def v_code(): code = '' for i in range(5): num=random.randint(0,9) alf=chr(random.randint(65,90)) add=random.choice([num,alf]) code="".join([code,str(add)]) return code print(v_code()) 生成验证码
os模块
os模块是与操作系统交互的一个接口
import os # os.getcwd() 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径 print(os.getcwd()) # os.chdir("dirname") 改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd os.chdir(r"D:\学习\python\oldboy_python\day5") print(os.getcwd()) # os.curdir 返回当前目录: ('.') print(os.curdir) # os.pardir 获取当前目录的父目录字符串名：('..') print(os.pardir) # os.makedirs('dirname1/dirname2') 可生成多层递归目录 os.makedirs('1/2/3') # os.removedirs('dirname1') 若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推 ? os.removedirs('1') # os.mkdir('dirname') 生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname os.mkdir('doctor') # os.rmdir('dirname') 删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname os.rmdir('doctor') # os.listdir('dirname') 列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印 os.listdir("D:\学习\python\oldboy_python") # os.remove() 删除一个文件 os.remove('aaa') # os.rename("oldname","newname") 重命名文件/目录 os.rename('aaa', 'bbb') # os.stat('path/filename') 获取文件/目录信息 os.stat(r'%s\bbb'%os.getcwd()) #os.stat_result(st_mode=33206, st_ino=18295873486280508, st_dev=140033277,\ # st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=0, st_atime=1526353383, st_mtime=1526353383, st_ctime=1526353383) # os.sep 输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/" # os.linesep 输出当前平台使用的行终止符，win下为"\t\n",Linux下为"\n" # os.pathsep 输出用于分割文件路径的字符串 win下为;,Linux下为: # os.name 输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix' # os.system("bash command") 运行shell命令，直接显示 # os.popen("bash command).read() 运行shell命令，获取执行结果 # os.environ 获取系统环境变量 environ({'ALLUSERSPROFILE': 'C:\\ProgramData', 'APPDATA': 'C:\\Users\\TR\\AppData\\Roaming', 'ASL.LOG': 'Destination=file', 'CLASSPATH': 'C:\\Program Files\\Java\\jdk1.8.0_131\\lib', 'COMMONPROGRAMFILES': 'C:\\Program Files (x86)\\Common Files', 'COMMONPROGRAMFILES(X86)': 'C:\\Program Files (x86)\\Common Files', 'COMMONPROGRAMW6432': 'C:\\Program Files\\Common Files', 'COMPUTERNAME': 'DESKTOP-RDJ87S8', 'COMSPEC': 'C:\\WINDOWS\\system32\\cmd.exe', 'CONFIGSETROOT': 'C:\\WINDOWS\\ConfigSetRoot', 'FPS_BROWSER_APP_PROFILE_STRING': 'Internet Explorer', 'FPS_BROWSER_USER_PROFILE_STRING': 'Default', 'HOMEDRIVE': 'C:', 'HOMEPATH': '\\Users\\TR', 'JAVA_HOME': 'C:\\Program Files\\Java\\jdk1.8.0_131', 'LOCALAPPDATA': 'C:\\Users\\TR\\AppData\\Local', 'LOGONSERVER': '\\\\DESKTOP-RDJ87S8', 'MOZ_PLUGIN_PATH': 'D:\\学习\\\x7f福听\\Foxit Reader\\plugins\\', 'NUMBER_OF_PROCESSORS': '8', 'ONEDRIVE': 'C:\\Users\\TR\\OneDrive', 'OS': 'Windows_NT', 'PATH': 'D:\\Python27\\;D:\\Python27\\Scripts;C:\\ProgramData\\Oracle\\Java\\javapath;' 'C:\\Program Files (x86)\\Intel\\iCLS Client\\;C:\\Program Files\\Intel\\iCLS Client\\;C:\\Windows\\system32;' 'C:\\Windows;C:\\Windows\\System32\\Wbem;C:\\Windows\\System32\\WindowsPowerShell\\v1.0\\;' 'C:\\Program Files (x86)\\Intel\\Intel(R) Management Engine Components\\DAL;' 'C:\\Program Files\\Intel\\Intel(R) Management Engine Components\\DAL;' 'C:\\Program Files (x86)\\Intel\\Intel(R) Management Engine Components\\IPT;' 'C:\\Program Files\\Intel\\Intel(R) Management Engine Components\\IPT;' 'C:\\Program Files (x86)\\NVIDIA Corporation\\PhysX\\Common;' 'C:\\Program Files\\Intel\\WiFi\\bin\\;C:\\Program Files\\Common Files\\Intel\\WirelessCommon\\;' 'C:\\WINDOWS\\system32;C:\\WINDOWS;C:\\WINDOWS\\System32\\Wbem;C:\\WINDOWS\\System32\\WindowsPowerShell\\v1.0\\;' 'C:\\Program Files (x86)\\Windows Live\\Shared;C:\\Users\\TR\\AppData\\Local\\Microsoft\\WindowsApps;' 'C:\\Program Files\\Java\\jdk1.8.0_131\\bin;', 'PATHEXT': '.COM;.EXE;.BAT;.CMD;.VBS;.VBE;.JS;.JSE;.WSF;.WSH;.MSC', 'PROCESSOR_ARCHITECTURE': 'x86', 'PROCESSOR_ARCHITEW6432': 'AMD64', 'PROCESSOR_IDENTIFIER': 'Intel64 Family 6 Model 94 Stepping 3, GenuineIntel', 'PROCESSOR_LEVEL': '6', 'PROCESSOR_REVISION': '5e03', 'PROGRAMDATA': 'C:\\ProgramData', 'PROGRAMFILES': 'C:\\Program Files (x86)', 'PROGRAMFILES(X86)': 'C:\\Program Files (x86)', 'PROGRAMW6432': 'C:\\Program Files', 'PSMODULEPATH': 'C:\\Program Files\\WindowsPowerShell\\Modules;C:\\WINDOWS\\system32\\WindowsPowerShell\\v1.0\\Modules', 'PUBLIC': 'C:\\Users\\Public', 'SESSIONNAME': 'Console', 'SYSTEMDRIVE': 'C:', 'SYSTEMROOT': 'C:\\WINDOWS', 'TEMP': 'C:\\Users\\TR\\AppData\\Local\\Temp', 'TMP': 'C:\\Users\\TR\\AppData\\Local\\Temp', 'USERDOMAIN': 'DESKTOP-RDJ87S8', 'USERDOMAIN_ROAMINGPROFILE': 'DESKTOP-RDJ87S8', 'USERNAME': 'TR', 'USERPROFILE': 'C:\\Users\\TR', 'WINDIR': 'C:\\WINDOWS'})
os.path
# os.path os.path # os.path.abspath(path) 返回path规范化的绝对路径 print(os.path.abspath('bbb')) # os.path.split(path) 将path分割成目录和文件名二元组返回 print(os.path.split(os.path.abspath('bbb'))) # os.path.dirname(path) 返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素 print(os.path.dirname(os.path.abspath('bbb'))) # os.path.basename(path) 返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素 print(os.path.basename(os.path.abspath('bbb'))) # os.path.exists(path) 如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False print(os.path.exists(os.path.abspath('bbb'))) # os.path.isabs(path) 如果path是绝对路径，返回True print(os.path.isabs('bbb')) # os.path.isfile(path) 如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False print(os.path.isfile('bbb')) # os.path.isdir(path) 如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False print(os.path.isdir('作业5')) # os.path.join(path1[, path2[, ...]]) 将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略 print(os.path.join('/bbb/', 'good/boy/', 'doiido')) # os.path.getatime(path) 返回path所指向的文件或者目录的最后访问时间 # os.path.getmtime(path) 返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间 # os.path.getsize(path) 返回path的大小 print(os.path.getsize('bbb'))
os.stat('path/filename')获取文件/目录信息的结构说明
stat 结构: st_mode: inode 保护模式 st_ino: inode 节点号。 st_dev: inode 驻留的设备。 st_nlink: inode 的链接数。 st_uid: 所有者的用户ID。 st_gid: 所有者的组ID。 st_size: 普通文件以字节为单位的大小；包含等待某些特殊文件的数据。 st_atime: 上次访问的时间。 st_mtime: 最后一次修改的时间。 st_ctime: 由操作系统报告的"ctime"。在某些系统上（如Unix）是最新的元数据更改的时间，在其它系统上（如Windows）是创建时间（详细信息参见平台的文档）。
sys模块
sys模块是与python解释器交互的一个接口
import sys # sys.argv 命令行参数List，第一个元素是程序本身路径 print(sys.argv) # sys.exit(n) 退出程序，正常退出时exit(0),错误退出sys.exit(1) sys.exit() # sys.version 获取Python解释程序的版本信息 print(sys.version) # sys.path 返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值 print(sys.path) # sys.platform 返回操作系统平台名称 print(sys.platform)
import sys try: sys.exit(1) except SystemExit as e: print(e)
