Python以语言简洁著称,所以使用少量的代码量就能完成很大的功能,之所以能这样,是因为python封装了大量的标准库和第三方库,所谓的开发就变成了拿来主义、所以当你轻松的时候,是有前人已经为你负重前行。
一、python标准库和第三方库
Python是一种功能强大的编程语言,它提供了许多标准库和第三方库来支持各种任务。这些库使得Python能够处理各种复杂的问题,从简单的数学计算到复杂的系统操作。对于初学者来说,了解这些库是非常重要的,因为它们可以帮助你更高效地编写代码。
Python标准库
Python标准库是Python自带的库,不需要额外安装。这些库提供了许多基础的功能,如数据处理、文件操作、网络编程等。以下是几个常用的Python标准库:
dateutil:处理日期和时间的库,提供了日期和时间的获取和格式化等功能。
requests:发送HTTP请求的库,可以方便地获取网页内容、上传文件等。
argparse:处理命令行参数的库,可以帮助你解析命令行参数并生成相应的命令行界面。
json:处理JSON数据的库,可以方便地将数据转换为JSON格式或从JSON格式读取数据。
第三方库
除了标准库之外,Python还有许多第三方库可供选择。这些库通常需要单独安装,但它们提供了更丰富的功能和更好的性能。以下是几个常用的第三方库:
numpy:用于数值计算的库,提供了多维数组对象、数学函数等。
pandas:用于数据处理和分析的库,提供了数据帧(DataFrame)对象、数据清洗、数据可视化等功能。
matplotlib:用于数据可视化的库,可以绘制各种类型的图表,如折线图、柱状图、散点图等。
scikit-learn:用于机器学习的库,提供了各种分类、回归、聚类等算法。
二、python标准库详解和使用
Python标准库的主要功能有:
文本处理,包含文本格式化、正则表达式匹配、文本差异计算与合并、Unicode支持,二进制数据处理等功能。
文件处理,包含文件操作、创建临时文件、文件压缩与归档、操作配置文件等功能。
操作系统功能,包含线程与进程支持、IO复用、日期与时间处理、调用系统函数、写日记(logging)等功能。
网络通信,包含网络套接字,SSL加密通信、异步网络通信等功能。
网络协议,支持HTTP,FTP,SMTP,POP,IMAP,NNTP,XMLRPC等多种网络协议,并提供了编写网络服务器的框架。
W3C格式支持,包含HTML,SGML,XML的处理。
其它功能,包括国际化支持、数学运算、HASH、Tkinter等。
文本
string:通用字符串操作re:正则表达式操作difflib:差异计算工具textwrap:文本填充unicodedata:Unicode字符数据库stringprep:互联网字符串准备工具readline:GNU按行读取接口rlcompleter:GNU按行读取的实现函数
二进制数据
struct:将字节解析为打包的二进制数据codecs:注册表与基类的编解码器
数据类型
datetime:基于日期与时间工具calendar:通用月份函数collections:容器数据类型collections.abc:容器虚基类heapq:堆队列算法bisect:数组二分算法array:高效数值数组weakref:弱引用types:内置类型的动态创建与命名copy:浅拷贝与深拷贝pprint:格式化输出reprlib:交替repr()的实现
数学
numbers:数值的虚基类math:数学函数cmath:复数的数学函数decimal:定点数与浮点数计算fractions:有理数random:生成伪随机数
函数式编程
itertools:为高效循环生成迭代器functools:可调用对象上的高阶函数与操作operator:针对函数的标准操作
文件与目录
os.path:通用路径名控制fileinput:从多输入流中遍历行stat:解释stat()的结果filecmp:文件与目录的比较函数tempfile:生成临时文件与目录glob:Unix风格路径名格式的扩展fnmatch:Unix风格路径名格式的比对linecache:文本行的随机存储shutil:高级文件操作macpath:MacOS 9路径控制函数
持久化
pickle:Python对象序列化copyreg:注册机对pickle的支持函数shelve:Python对象持久化marshal:内部Python对象序列化dbm:Unix“数据库”接口sqlite3:针对SQLite数据库的API2.0
压缩
zlib:兼容gzip的压缩gzip:对gzip文件的支持bz2:对bzip2压缩的支持lzma:使用LZMA算法的压缩zipfile:操作ZIP存档tarfile:读写tar存档文件
文件格式化
csv:读写CSV文件configparser:配置文件解析器netrc:netrc文件处理器xdrlib:XDR数据编码与解码plistlib:生成和解析Mac OS X.plist文件
加密
hashlib:安全散列与消息摘要hmac:针对消息认证的键散列
操作系统工具
os:多方面的操作系统接口
io:流核心工具time:时间的查询与转化argparser:命令行选项、参数和子命令的解析器optparser:命令行选项解析器getopt:C风格的命令行选项解析器logging:Python日志工具logging.config:日志配置logging.handlers:日志处理器getpass:简易密码输入curses:字符显示的终端处理curses.textpad:curses程序的文本输入域curses.ascii:ASCII字符集工具curses.panel:curses的控件栈扩展platform:访问底层平台认证数据errno:标准错误记号ctypes:Python外部函数库
并发
threading:基于线程的并行multiprocessing:基于进程的并行concurrent:并发包concurrent.futures:启动并行任务subprocess:子进程管理sched:事件调度queue:同步队列select:等待I / O完成dummy_threading:threading模块的替代(当_thread不可用时)_thread:底层的线程API(threading基于其上)_dummy_thread:_thread模块的替代(当_thread不可用时)
进程间通信
socket:底层网络接口ssl:socket对象的TLS / SSL填充器asyncore:异步套接字处理器asynchat:异步套接字命令 / 响应处理器signal:异步事务信号处理器mmap:内存映射文件支持
互联网
mail:邮件与MIME处理包json:JSON编码与解码mailcap:mailcap文件处理mailbox:多种格式控制邮箱mimetypes:文件名与MIME类型映射base64:RFC3548:Base16、Base32、Base64编码binhex:binhex4文件编码与解码binascii:二进制码与ASCII码间的转化quopri:MIMEquoted - printable数据的编码与解码uu:uuencode文件的编码与解码
HTML与XML
html:HTML支持html.parser:简单HTML与XHTML解析器html.entities:HTML通用实体的定义xml:XML处理模块xml.etree.ElementTree:树形XML元素APIxml.dom:XML DOM APIxml.dom.minidom:XML DOM最小生成树xml.dom.pulldom:构建部分DOM树的支持xml.sax:SAX2解析的支持xml.sax.handler:SAX处理器基类xml.sax.saxutils:SAX工具xml.sax.xmlreader:SAX解析器接口xml.parsers.expat:运用Expat快速解析XML
互联网协议与支持
webbrowser:简易Web浏览器控制器
cgi:CGI支持cgitb:CGI脚本反向追踪管理器wsgiref:WSGI工具与引用实现urllib:URL处理模块urllib.request:打开URL连接的扩展库urllib.response:urllib模块的响应类urllib.parse:将URL解析成组件urllib.error:urllib.request引发的异常类urllib.robotparser:robots.txt的解析器http:HTTP模块http.client:HTTP协议客户端ftplib:FTP协议客户端poplib:POP协议客户端imaplib:IMAP4协议客户端nntplib:NNTP协议客户端smtplib:SMTP协议客户端smtpd:SMTP服务器telnetlib:Telnet客户端uuid:RFC4122的UUID对象socketserver:网络服务器框架http.server:HTTP服务器http.cookies:HTTPCookie状态管理器http.cookiejar:HTTP客户端的Cookie处理xmlrpc:XML - RPC服务器和客户端模块xmlrpc.client:XML - RPC客户端访问xmlrpc.server:XML - RPC服务器基础ipaddress:IPv4 / IPv6控制库
多媒体
audioop:处理原始音频数据aifc:读写AIFF和AIFC文件sunau:读写Sun AU文件wave:读写WAV文件chunk:读取IFF大文件colorsys:颜色系统间转化imghdr:指定图像类型sndhdr:指定声音文件类型ossaudiodev:访问兼容OSS的音频设备
国际化
gettext:多语言的国际化服务locale:国际化服务
编程框架
turtle:Turtle图形库
cmd:基于行的命令解释器支持shlex:简单词典分析
Tk图形用户接口
tkinter:Tcl / Tk接口
tkinter.ttk:Tk主题控件tkinter.tix:Tk扩展控件tkinter.scrolledtext:滚轴文本控件
开发工具
pydoc:文档生成器和在线帮助系统doctest:交互式Python示例unittest:单元测试框架unittest.mock:模拟对象库test:Python回归测试包test.support:Python测试工具套件venv:虚拟环境搭建
调试
bdb:调试框架
faulthandler:Python反向追踪库pdb:Python调试器timeit:小段代码执行时间测算trace:Python执行状态追踪
运行时
sys:系统相关的参数与函数sysconfig:访问Python配置信息builtins:内置对象main:顶层脚本环境warnings:警告控制contextlib:with状态的上下文工具abc:虚基类atexit:出口处理器traceback:打印或读取一条栈的反向追踪future:未来状态定义gc:垃圾回收接口inspect:检查存活的对象site:址相关的配置钩子(hook)fpectl:浮点数异常控制distutils:生成和安装Python模块
解释器
code:基类解释器codeop:编译Python代码
导入模块
imp:访问import模块的内部zipimport:从ZIP归档中导入模块pkgutil:包扩展工具modulefinder:通过脚本查找模块runpy:定位并执行Python模块importlib:import的一种实施
Python语言
parser:访问Python解析树
ast:抽象句法树symtable:访问编译器符号表symbol:Python解析树中的常量token:Python解析树中的常量keyword:Python关键字测试tokenize:Python源文件分词tabnany:模糊缩进检测pyclbr:Python类浏览支持py_compile:编译Python源文件compileall:按字节编译Python库dis:Python字节码的反汇编器pickletools:序列化开发工具
三、python第三方库详解和使用
Python第三方库是指那些没有包含在Python标准库中的库,它们可以通过包管理工具如pip安装和管理。 使用第三方库可以极大地提高开发效率,因为我们可以利用别人已经实现的功能。
安装第三方库通常使用pip命令。以requests库为例,这是一个非常流行的HTTP请求库。安装命令如下:
pip install requests
安装完成后,我们就可以在代码中使用这个库了。
使用requests库进行HTTP请求的示例代码如下:
import requests
url = 'https://jsonplaceholder.typicode.com/posts/1'
response = requests.get(url)
if response.status_code == 200:
data = response.json() # 将响应内容转为JSON格式
print(f"标题: {data['title']}")
print(f"内容: {data['body']}")
else:
print(f"请求失败,状态码: {response.status_code}")