Краткий экскурс по стандартной библиотеке
Интерфейс операционной системы
В os
модуле есть десятки функций для взаимодействия с операционной системой:
>>> import os >>> os.getcwd() # Возвращает рабочую директорию 'C:\\Python38' >>> os.chdir('/server/accesslogs') # Меняет рабочую директорию >>> os.system('mkdir today') # Запускает команды из терминала 0
Обязательно используйте import os стиль вместо from os import *. Это позволит избежать затенения встроенной функции os.open()
, которая работает иначе.open()
Встроенные dir()
и help()
функции являются полезными в качестве интерактивных средств для работы с большими модулями , такими как os
:
>>> import os >>> dir(os) <returns a list of all module functions> >>> help(os) <returns an extensive manual page created from the module's docstrings>
Для ежедневных задач управления файлами и каталогами shutil
модуль предоставляет более простой в использовании интерфейс более высокого уровня:
>>> import shutil >>> shutil.copyfile('data.db', 'archive.db') 'archive.db' >>> shutil.move('/build/executables', 'installdir') 'installdir'
Поиск файлов по шаблону
glob
Модуль предоставляет функции для создания списков файлов из каталога поиска по шаблону:
>>> import glob >>> glob.glob('*.py') ['primes.py', 'random.py', 'quote.py']
Аргументы командной строки
Общие служебные сценарии часто нуждаются в обработке аргументов командной строки. Эти аргументы хранятся в атрибуте argv sys
модуля в виде списка. Например, следующий вывод является результатом выполнения из командной строки:python demo.py one two three
>>> import sys >>> print(sys.argv) ['demo.py', 'one', 'two', 'three']
argparse
Модуль обеспечивает более сложный механизм для аргументов командной строки процесса. Следующий сценарий извлекает одно или несколько имен файлов и необязательное количество отображаемых строк:
import argparse parser = argparse.ArgumentParser(prog = 'top', description = 'Show top lines from each file') parser.add_argument('filenames', nargs='+') parser.add_argument('-l', '--lines', type=int, default=10) args = parser.parse_args() print(args)
При запуске из командной строки python top.py --lines=5 alpha.txt beta.txt с , наборами сценариев args.lines к 5 и args.filenames к ['alpha.txt', 'beta.txt'].
Перенаправление вывода ошибок и завершение программы
У sys
модуля также есть атрибуты для stdin , stdout и stderr . Последний полезен для выдачи предупреждений и сообщений об ошибках, чтобы сделать их видимыми, даже если стандартный вывод был перенаправлен:
>>> sys.stderr.write('Warning, log file not found starting a new one\n') Warning, log file not found starting a new one
Самый простой способ завершить сценарий - использовать sys.exit()
.
Соответствие строковому образцу
re
Модуль обеспечивает регулярные средства выражения для расширенной обработки строк. Для сложных сопоставлений и манипуляций регулярные выражения предлагают лаконичные, оптимизированные решения:
>>> import re >>> re.findall(r'\bf[a-z]*', 'which foot or hand fell fastest') ['foot', 'fell', 'fastest'] >>> re.sub(r'(\b[a-z]+) \1', r'\1', 'cat in the the hat') 'cat in the hat'
Когда нужны только простые возможности, предпочтительнее строковые методы, потому что их легче читать и отлаживать:
>>> 'tea for too'.replace('too', 'two') 'tea for two'
Математика
math
Модуль предоставляет доступ к базовым функциям библиотеки C чисел с плавающей точкой
>>> import math >>> math.cos(math.pi / 4) 0.70710678118654757 >>> math.log(1024, 2) 10.0
В random
модуле есть инструменты для случайного выбора:
>>> import random >>> random.choice(['apple', 'pear', 'banana']) 'apple' >>> random.sample(range(100), 10) # отбор проб без замены [30, 83, 16, 4, 8, 81, 41, 50, 18, 33] >>> random.random() # случайное число с плавающей точкой 0.17970987693706186 >>> random.randrange(6) # случайное число до 6 4
statistics
Модуль вычисляет основные статистические свойства (среднее, медиана, дисперсия и т.д.) числовых данных:
>>> import statistics >>> data = [2.75, 1.75, 1.25, 0.25, 0.5, 1.25, 3.5] >>> statistics.mean(data) 1.6071428571428572 >>> statistics.median(data) 1.25 >>> statistics.variance(data) 1.3720238095238095
В проекте SciPy < https://scipy.org > есть много других модулей для численных вычислений.
Доступ в интернет
Существует ряд модулей для доступа в Интернет и обработки интернет-протоколов. Два из самых простых - urllib.request
для получения данных из URL-адресов и smtplib
для отправки почты:
>>> from urllib.request import urlopen >>> with urlopen('http://tycho.usno.navy.mil/cgi-bin/timer.pl') as response: ... for line in response: ... line = line.decode('utf-8') # декодирование двоичныъ данных в текст. ... if 'EST' in line or 'EDT' in line: # ищем восточное время ... print(line) <BR>Nov. 25, 09:43:32 PM EST >>> import smtplib >>> server = smtplib.SMTP('localhost') >>> server.sendmail('[email protected]', '[email protected]', ... """To: [email protected] ... From: [email protected] ... ... Beware the Ides of March. ... """) >>> server.quit()
(Обратите внимание, что во втором примере требуется почтовый сервер, работающий на localhost.)
Дата и время
В datetime
модуль поставляет классы для управления датами и временем в простых и сложных путей. Хотя арифметика даты и времени поддерживается, основное внимание в реализации уделяется эффективному извлечению элементов для форматирования и обработки вывода. Модуль также поддерживает объекты с учетом часового пояса.
>>> # даты легко конструируются и форматируются >>> from datetime import date >>> now = date.today() >>> now datetime.date(2003, 12, 2) >>> now.strftime("%m-%d-%y. %d %b %Y is a %A on the %d day of %B.") '12-02-03. 02 Dec 2003 is a Tuesday on the 02 day of December.' >>> # даты поддерживают календарную арифметику >>> birthday = date(1964, 7, 31) >>> age = now - birthday >>> age.days 14368
Сжатие данных
Общие архивировании данных и сжатие форматы напрямую поддерживаются модулями , включая: zlib
, gzip
, bz2
, lzma
, zipfile
и tarfile
.
>>> import zlib >>> s = b'witch which has which witches wrist watch' >>> len(s) 41 >>> t = zlib.compress(s) >>> len(t) 37 >>> zlib.decompress(t) b'witch which has which witches wrist watch' >>> zlib.crc32(s) 226805979
Измерение производительности
Некоторые пользователи Python проявляют глубокий интерес к знанию относительной производительности различных подходов к одной и той же проблеме. Python предоставляет инструмент измерения, который немедленно отвечает на эти вопросы.
Например, может возникнуть соблазн использовать функцию упаковки и распаковки кортежей вместо традиционного подхода к обмену аргументами. timeit
Модуль быстро демонстрирует скромное преимущество в производительности:
>>> from timeit import Timer >>> Timer('t=a; a=b; b=t', 'a=1; b=2').timeit() 0.57535828626024577 >>> Timer('a,b = b,a', 'a=1; b=2').timeit() 0.54962537085770791
В отличии от тонкой «S зернистости, то profile
и pstats
модули предоставляют средства для определения времени критических секций в больших блоках кода.
Контроль качества
Один из подходов к разработке высококачественного программного обеспечения - это писать тесты для каждой функции по мере ее разработки и часто запускать эти тесты в процессе разработки.
doctest
Модуль предоставляет инструмент для сканирования модуля и проверки тестов , встроенных в программу , строк документации в. Создание теста так же просто, как вырезание и вставка типичного вызова вместе с его результатами в строку документации. Это улучшает документацию, предоставляя пользователю пример, и позволяет модулю doctest убедиться, что код соответствует документации:
def average(values): """Computes the arithmetic mean of a list of numbers. >>> print(average([20, 30, 70])) 40.0 """ return sum(values) / len(values) import doctest doctest.testmod() # automatically validate the embedded tests
unittest
Модуль не усилий , как в doctest
модуле, но она позволяет более полный набор тестов , чтобы поддерживаться в отдельном файле:
import unittest class TestStatisticalFunctions(unittest.TestCase): def test_average(self): self.assertEqual(average([20, 30, 70]), 40.0) self.assertEqual(round(average([1, 5, 7]), 1), 4.3) with self.assertRaises(ZeroDivisionError): average([]) with self.assertRaises(TypeError): average(20, 30, 70) unittest.main() # Calling from the command line invokes all tests
"Батареи включены"
У Python есть философия «батарейки включены». Это лучше всего видно из сложных и надежных возможностей его более крупных пакетов. Например:
xmlrpc.client
Иxmlrpc.server
модули делают осуществление вызовов удаленных процедур в почти тривиальную задачу. Несмотря на названия модулей, никаких непосредственных знаний или обработки XML не требуется.email
Пакет представляет собой библиотеку для управления сообщениями электронной почты, включая MIME и другиеДокументы сообщений на основе RFC 2822 . В отличие отsmtplib
и,poplib
которые фактически отправляют и получают сообщения, пакет электронной почты имеет полный набор инструментов для создания или декодирования сложных структур сообщений (включая вложения) и для реализации протоколов кодирования и заголовков в Интернете.json
Пакет обеспечивает надежную поддержку для разбора этого популярного формата обмена данными.csv
Модуль поддерживает прямое чтение и запись файлов в Comma-Separated формате Значение, обычно поддерживается базами данных и электронными таблицами. Обработка XML поддерживается пакетамиxml.etree.ElementTree
,xml.dom
иxml.sax
. Вместе эти модули и пакеты значительно упрощают обмен данными между приложениями Python и другими инструментами.sqlite3
Модуль является оболочкой для библиотеки баз данных SQLite, обеспечивая постоянную базу данных , которая может быть обновлена и доступ с помощью слегка нестандартный синтаксис SQL.- Интернационализация поддерживается целым рядом модулей , включая
gettext
,locale
и вcodecs
упаковке.
Заключение
Пост был создан для тг-канала @coolcoders