python常用标准库

Python有一套标准库(standard library)。
安装python时，标准库随着Python解释器，一起安装在你的电脑中的，它是Python的一个组成部分。
标准库即Python自带模块，不需要单独安装。
详细参见： python标准库

一、python内置函数：

二、标准库的三个方面：Python增强，系统互动，以及网络。

第一类：Python增强

1. 文本处理服务

1. re — 正则表达式操作
   
   在线正则表达式测试
   python可以用正则表达式(regular expression)来处理字符串，正则表达式是一个字符串模板。

   import re
   a = re.findall("d+","321dfdf41")
   print(a)
   # 输出打印['321', '41']
   b = re.findall("d","312fddf541")
   print(b)
   # 输出打印['3', '1', '2', '5', '4', '1']
   

   注：其他实例参见此博客。

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2. textwrap—文本自动换行与填充

3. string — 常见的字符串操作

4. difflib — 计算差异的辅助工具

5. unicodedata — Unicode 数据库

6. stringprep — 因特网字符串预备

7. readline — GNU readline 接口

   readline模块定义了一系列函数用来读写Python解释器中历史命令，并提供自动补全命令功能。这个模块可以通过relcompleter模块直接调用，模块中的设置会影响解释器中的交互提示，以及内置函数raw_input()和input()提供的提示。

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8. rlcompleter — GNU readline 的补全函数

2. 数据类型

1. datetime — 基本的日期和时间类型
   datetime.date类: date对象表示理想化日历中的日期(年、月和日), 公历1年1月1日被称为第一天，依次往后推。
   datetime.time类:表示一个(当地)时间对象，与任何特定的日期无关，并且可以通过tzinfo(时区)对象进行调整。
   datetime.datetime类:datetime对象包含date对象和time对象的所有信息

   from datetime import datetime, time, date
   # 输出
   datetime.today(): 2021-04-06 16:53:12.080000
   datetime.now(): 2021-04-06 16:53:12.080000
   datetime.utcnow(): 2021-04-06 08:53:12.080000
   datetime.fromtimestamp(1491468000): 2017-04-06 16:40:00
   datetime.fromordinal(699000): 1914-10-19 00:00:00
   datetime.combine(date(2012,12,12), time(12,12,12)): 2012-12-12 23:59:59
   datetime.strptime("2012-12-10", "%Y-%m-%d"): 2012-12-10 00:00:00
   

   其他实例参见此博客。

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2. zoneinfo — IANA 时区支持

3. calendar — 日历相关函数

   import calendar
   cal = calendar.TextCalendar(calendar.SUNDAY)
   print(cal.formatyear(2020, 2, 1, 1, 3))
   

   

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4. collections — 容器数据类型
   Python数据结构常用模块：collections、heapq、operator、itertools
   collections常用类型有：计数器（Counter），双向队列（deque），默认字典（defaultdict），有序字典（OrderedDict），可命名元组（namedtuple）　
   实例参见博客。

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5. collections.abc — 容器的抽象基类

6. heapq — 堆队列算法

7. bisect — 数组二分查找算法

8. array — 高效的数值数组

9. weakref — 弱引用

10. types — 动态类型创建和内置类型名称

11. copy — 浅层 (shallow) 和深层 (deep) 复制操作
    Python中的赋值语句不复制对象，它们在目标和对象之间建立索引。对于可变项目或可变项目的集合，有时需要一个副本，以便可以更改一个副本而不更改其他副本。该模块提供通用的浅层和深层copy操作。
    实例参考此博客。

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12. pprint — 数据美化输出

13. reprlib — 另一种 repr() 实现

14. enum — 对枚举的支持

15. graphlib — Functionality to operate with graph-like structures

4. 数字和数学模块

1. numbers — 数字的抽象基类

2. math — 数学函数

   import math
   print(dir(math))
   # 打印输出：
   ['__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc']
   
   

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3. cmath — 关于复数的数学函数
   复数在 Python 中的表达式为 C==c.real+c.imag*j。
   cmath 模块和 Python 中的 math 模块对应， math提供对于实数运算的支持， cmath 模块对复数运算和其他复杂运算的支持。

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4. decimal — 十进制定点和浮点运算

5. fractions — 分数

6. random — 生成伪随机数

   random.random() #用于生成一个0到1的随机浮点数：0<= n < 1.0
   random.uniform(a,b)  #用于生成一个指定范围内的随机浮点数，两个参数其中一个是上限，一个是下限。如果a > b，则生成的随机数n: b <= n <= a。如果 a <b， 则 a <= n <= b。
   random.randint(a, b) #用于生成一个指定范围内的整数。其中参数a是下限，参数b是上限，生成的随机数n: a <= n <= b
   random.randrange([start], stop[, step]) #从指定范围内，按指定基数递增的集合中 获取一个随机数。
   random.choice(sequence) #random.choice从序列中获取一个随机元素。
   random.shuffle(x[, random]) #用于将一个列表中的元素打乱,即将列表内的元素随机排列。
   random.sample(sequence, k) #从指定序列中随机获取指定长度的片断并随机排列。注意：sample函数不会修改原有序列。
   

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7. statistics — 数学统计函数

5.函数式编程模块

1. itertools — 为高效循环而创建迭代器的函数
2. functools — 高阶函数和可调用对象上的操作
3. operator — 标准运算符替代函数

6.文件和目录访问

1. pathlib — 面向对象的文件系统路径
2. os.path — 常用路径操作
3. fileinput — 迭代来自多个输入流的行
4. stat — 解析 stat() 结果
5. filecmp — 文件及目录的比较
6. tempfile — 生成临时文件和目录
7. glob — Unix 风格路径名模式扩展
8. fnmatch — Unix 文件名模式匹配
9. linecache — 随机读写文本行
10. shutil — 高阶文件操作

7.数据持久化

1. pickle — Python 对象序列化
2. copyreg — 注册配合 pickle 模块使用的函数
3. shelve — Python 对象持久化
4. marshal — 内部 Python 对象序列化
5. dbm — Unix “数据库” 接口
6. sqlite3 — SQLite 数据库 DB-API 2.0 接口模块

8.数据压缩和存档

1. zlib — 与 gzip 兼容的压缩
2. gzip — 对 gzip 格式的支持
3. bz2 — 对 bzip2 压缩算法的支持
4. lzma — 用 LZMA 算法压缩
5. zipfile — 使用ZIP存档
6. tarfile — 读写tar归档文件

9.文件格式

1. csv — CSV 文件读写
2. configparser — 配置文件解析器
3. netrc — netrc 文件处理
4. xdrlib — 编码与解码 XDR 数据
5. plistlib — 生成与解析 Apple .plist 文件

10.加密服务

1. hashlib — 安全哈希与消息摘要
2. hmac — 基于密钥的消息验证
3. secrets — 生成安全随机数字用于管理密码

11.二进制数据服务

1. struct — 将字节串解读为打包的二进制数据
2. codecs — 编解码器注册和相关基类

第二类：系统互动

1. Python运行控制

通用操作系统服务

1. os— 多种操作系统接口
2. io— 处理流的核心工具
3. argparse — 命令行选项、参数和子命令解析器

1.argparse模块可以让人轻松编写用户友好的命令行接口
2.自动生成帮助和使用手册
3.用户给程序传入无效参数时报出错误信息

如何使用argparse

1. 首先导入这个包，argparse是python标准库，不需要安装；创建一个ArgumentParser对象，构造一个解析器parser。自定义description描述。

   import argparse
   
   parser = argparse.ArgumentParser(description="求长方形求面积")
   parser.add_argument("a", type=int, help="长度")
   parser.add_argument("b", type=int, help="宽度")
   parser.add_argument("-i", "--info", help="我是可选参数")
   

    调用add_argument()添加参数：
    type表示接收的数据类型，不定义默认为str，此处需要计算面积，需要int类型；
    help参数为提示信息，后面会看到效果；
    再添加一个可选参数 --info -i 表示参数简写
   

   2. 调用parse_args()，读取命令行传入的参数，并进行解析后，存储或者执行相关的操作

   args = parser.parse_args()
   

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4. time — 时间的访问和转换

   time模块

5. getopt — C 风格的命令行选项解析器

6. logging — Python 的日志记录工具

7. logging.config — 日志记录配置

8. logging.handlers — 日志处理程序

9. getpass — 便携式密码输入工具

10. curses — 终端字符单元显示的处理

11. curses.textpad — 用于 curses 程序的文本输入控件

12. curses.ascii — 用于 ASCII 字符的工具

13. curses.panel — curses 的面板栈扩展

14. platform — 获取底层平台的标识数据

15. errno — 标准 errno 系统符号

16. ctypes — Python 的外部函数库

Python运行时服务

1. sys — 系统相关的参数和函数

   sys模块的常见函数列表
   sys.argv: 实现从程序外部向程序传递参数。
   sys.exit([arg]): 程序中间的退出，arg=0为正常退出。
   sys.getdefaultencoding(): 获取系统当前编码，一般默认为ascii。
   sys.setdefaultencoding(): 设置系统默认编码，执行dir（sys）时不会看到这个方法，在解释器中执行不通过，可以先执行reload(sys)，在执行 setdefaultencoding('utf8')，此时将系统默认编码设置为utf8。（见设置系统默认编码 ）
   sys.getfilesystemencoding(): 获取文件系统使用编码方式，Windows下返回'mbcs'，mac下返回'utf-8'.
   sys.path: 获取指定模块搜索路径的字符串集合，可以将写好的模块放在得到的某个路径下，就可以在程序中import时正确找到。
   sys.platform: 获取当前系统平台。
   sys.stdin,sys.stdout,sys.stderr: stdin , stdout , 以及stderr 变量包含与标准I/O 流对应的流对象. 如果需要更好地控制输出,而print 不能满足你的要求, 它们就是你所需要的. 你也可以替换它们, 这时候你就可以重定向输出和输入到其它设备( device ), 或者以非标准的方式处理它们
   

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2. sysconfig — Provide access to Python’s configuration information

3. builtins — 内建对象

4. __main__ — 顶层脚本环境

5. warnings — Warning control

6. dataclasses — 数据类

7. contextlib — 为 with语句上下文提供的工具

8. abc — 抽象基类

9. atexit — 退出处理器

10. traceback — 打印或检索堆栈回溯

11. __future__— Future 语句定义

12. gc — 垃圾回收器接口

13. inspect — 检查对象

14. site —— 指定域的配置钩子

并发执行

1. threading — 基于线程的并行
   多线程模块threading，该模块支持守护线程，其工作方式：守护线程一般是一个等待客户端请求的服务器。如果没有客户端请求，守护线程就是空闲的。如果把一个线程设置为守护线程，就表示这个线程是不重要的，进程退出时不需要等待这个线程执行完成。
   参看此博客。

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2. multiprocessing — 基于进程的并行

3. multiprocessing.shared_memory — 可从进程直接访问的共享内存

4. concurrent 包

5. concurrent.futures — 启动并行任务

6. subprocess — 子进程管理

7. sched — 事件调度器

8. queue — 一个同步的队列类

9. _thread — 底层多线程 API

第三类：网络

网络和进程间通信

1. asyncio — 异步 I/O
2. socket — 底层网络接口
3. ssl — 套接字对象的 TLS/SSL 包装器
4. select — 等待 I/O 完成
5. selectors — 高级 I/O 复用库
6. asyncore — 异步套接字处理器
7. asynchat — 异步套接字指令/响应处理程序
8. signal — 设置异步事件处理程序
9. mmap — 内存映射文件支持

互联网数据处理

1. email — 电子邮件与 MIME 处理包
2. json — JSON 编码和解码器
3. mailcap — Mailcap 文件处理
4. mailbox — Manipulate mailboxes in various formats
5. mimetypes — Map filenames to MIME types
6. base64 — Base16, Base32, Base64, Base85 数据编码
7. binhex — 对binhex4文件进行编码和解码
8. binascii — 二进制和 ASCII 码互转
9. quopri — 编码与解码经过 MIME 转码的可打印数据
10. uu — 对 uuencode 文件进行编码与解码

结构化标记处理工具

1. html — 超文本标记语言支持
2. html.parser — 简单的 HTML 和 XHTML 解析器
3. html.entities — HTML 一般实体的定义

XML处理模块

1. xml.etree.ElementTree — ElementTree XML API
2. xml.dom — The Document Object Model API
3. xml.dom.minidom — Minimal DOM implementation
4. xml.dom.pulldom — Support for building partial DOM trees
5. xml.sax — Support for SAX2 parsers
6. xml.sax.handler — Base classes for SAX handlers
7. xml.sax.saxutils — SAX 工具集
8. xml.sax.xmlreader — Interface for XML parsers
9. xml.parsers.expat — Fast XML parsing using Expat

互联网协议和支持

1. webbrowser — 方便的Web浏览器控制器

2. cgi — Common Gateway Interface support

3. cgitb — 用于 CGI 脚本的回溯管理器

4. wsgiref — WSGI Utilities and Reference Implementation

5. urllib — URL 处理模块

6. urllib.request — 用于打开 URL 的可扩展库

7. urllib.response — urllib 使用的 Response 类

8. urllib.parse — 用于解析 URL

9. urllib.error — urllib.request 引发的异常类

10. urllib.robotparser — robots.txt 语法分析程序

11. http — HTTP 模块

12. http.client — HTTP 协议客户端

13. ftplib — FTP 协议客户端

14. poplib — POP3 协议客户端

15. imaplib — IMAP4 协议客户端

16. nntplib — NNTP protocol client

17. smtplib —SMTP协议客户端

18. smtpd — SMTP 服务器

19. telnetlib — Telnet client

20. uuid — UUID objects according to RFC 4122

21. socketserver — A framework for network servers

22. http.server — HTTP 服务器

23. http.cookies — HTTP状态管理

24. http.cookiejar —— HTTP 客户端的 Cookie 处理

25. xmlrpc — XMLRPC 服务端与客户端模块

26. xmlrpc.client — XML-RPC client access

27. xmlrpc.server — Basic XML-RPC servers

28. ipaddress — IPv4/IPv6 操作库

python其他标准库

contextvars — 上下文变量

1. 上下文变量
2. 手动上下文管理
3. asyncio 支持

多媒体服务

1. audioop — 处理原始音频数据
2. aifc — 读写 AIFF 和 AIFC 文件
3. sunau — 读写 Sun AU 文件
4. wave — 读写WAV格式文件
5. chunk — 读取 IFF 分块数据
6. colorsys — 颜色系统间的转换
7. imghdr — 推测图像类型
8. sndhdr — 推测声音文件的类型
9. ossaudiodev — Access to OSS-compatible audio devices

国际化

1. gettext — 多语种国际化服务
2. locale — 国际化服务

程序框架

1. turtle — 海龟绘图
2. cmd — 支持面向行的命令解释器
3. shlex — Simple lexical analysis

Tk图形用户界面(GUI)

1. tkinter — Tcl/Tk的Python接口
2. tkinter.colorchooser — 颜色选择对话框
3. tkinter.font — Tkinter 字体封装
4. Tkinter 对话框
5. tkinter.messagebox — Tkinter 消息提示
6. tkinter.scrolledtext — 滚动文字控件
7. tkinter.dnd — 拖放操作支持
8. tkinter.ttk — Tk主题部件
9. tkinter.tix — Extension widgets for Tk
10. IDLE
11. 其他图形用户界面（GUI）包

开发工具

1. typing — 类型提示支持
2. pydoc — 文档生成器和在线帮助系统
3. Python Development Mode
4. Effects of the Python Development Mode
5. ResourceWarning Example
6. Bad file descriptor error example
7. doctest — 测试交互性的Python示例
8. unittest — 单元测试框架
9. unittest.mock — mock对象库
10. unittest.mock 上手指南

2to3 - 自动将 Python 2 代码转为 Python 3 代码

1. test — Python回归测试包
2. test.support — Utilities for the Python test suite
3. test.support.socket_helper — Utilities for socket tests
4. test.support.script_helper — Utilities for the Python execution tests
5. test.support.bytecode_helper — Support tools for testing correct bytecode generation

调试和分析

1. 审计事件表
2. bdb — Debugger framework
3. faulthandler — Dump the Python traceback
4. pdb — Python 的调试器
5. Python Profilers 分析器
6. timeit — 测量小代码片段的执行时间
7. trace — 跟踪Python语句执行
8. tracemalloc — 跟踪内存分配

软件打包和分发

1. distutils — 构建和安装 Python 模块
2. ensurepip — Bootstrapping the pip installer
3. venv — 创建虚拟环境
4. zipapp — Manage executable Python zip archives

自定义 Python 解释器

1. code — 解释器基类
2. codeop — 编译Python代码

导入模块

1. zipimport — 从 Zip 存档中导入模块
2. pkgutil — 包扩展工具
3. modulefinder — 查找脚本使用的模块
4. runpy — Locating and executing Python modules
5. importlib — import 的实现
6. Using importlib.metadata

Python 语言服务

1. parser — 访问 Python 解析树
2. ast — 抽象语法树
3. symtable — Access to the compiler’s symbol tables
4. symbol — 与 Python 解析树一起使用的常量
5. token — 与Python解析树一起使用的常量
6. keyword — 检验Python关键字
7. tokenize — 对 Python 代码使用的标记解析器
8. tabnanny — 模糊缩进检测
9. pyclbr — Python 模块浏览器支持
10. py_compile — 编译 Python 源文件
11. compileall — Byte-compile Python libraries
12. dis — Python 字节码反汇编器
13. pickletools — pickle 开发者工具集

杂项服务

1. formatter — 通用格式化输出

Windows系统相关模块

1. msilib — Read and write Microsoft Installer files
2. msvcrt — 来自 MS VC++ 运行时的有用例程
3. winreg — Windows 注册表访问
4. winsound — Sound-playing interface for Windows

Unix 专有服务

1. posix — 最常见的 POSIX 系统调用
2. pwd — 用户密码数据库
3. spwd — The shadow password database
4. grp — 组数据库
5. crypt — Function to check Unix passwords
6. termios — POSIX 风格的 tty 控制
7. tty — 终端控制功能
8. pty — 伪终端工具
9. fcntl — The fcntl and ioctl system calls
10. pipes — 终端管道接口
11. resource — Resource usage information
12. nis — Sun 的 NIS (黄页) 接口
13. Unix syslog 库例程

被取代的模块

1. optparse — 解析器的命令行选项
2. imp — Access the import internals

未创建文档的模块

1. 平台特定模块

标准库网址：

最后

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