本书简要地介绍标准库的每个模块（共计200个以上），并提供至少一个例子来说明如何使用它. 本书一共包含 360 个例子.本书是超过 3,000 个新闻组讨论的精华部分, 当然也有很多的新脚本, 涵盖标准库的每个角落.
### Python标准库详解
#### 一、核心模块
**1.1 介绍**
核心模块是Python标准库的基础，包含了Python语言最常用的工具和功能。这些模块通常被设计为轻量级且高性能，以便于快速执行关键任务。
**1.2 __builtin__ 模块**
- **简介**：此模块包含了Python的所有内置函数和常量。
- **示例**：
```python
print(len("Hello")) # 使用内置函数len()计算字符串长度
```
**1.3 exceptions 模块**
- **简介**：虽然在Python 3中这个模块已经被移除，但在Python 2中它是异常处理的核心。提供了所有异常类的定义。
- **示例**：
```python
try:
x = 1 / 0
except ZeroDivisionError as e:
print("发生错误:", e)
```
**1.4 os 模块**
- **简介**：用于与操作系统交互，例如读取环境变量、改变当前工作目录等。
- **示例**：
```python
import os
print(os.getcwd()) # 获取当前工作目录
```
**1.5 os.path 模块**
- **简介**：提供了路径操作的实用函数，如拆分路径、合并路径等。
- **示例**：
```python
import os.path
print(os.path.join("/usr", "local", "bin")) # 合并路径
```
**1.6 stat 模块**
- **简介**：用于处理文件的状态，比如文件的权限位。
- **示例**：
```python
import os, stat
mode = os.stat("test.txt").st_mode
if mode & stat.S_IRUSR: # 检查用户是否有读权限
print("用户有读权限")
```
**1.7 string 模块**
- **简介**：提供了各种字符串常量和其他字符串处理工具。
- **示例**：
```python
import string
print(string.ascii_letters) # 打印所有的ASCII字母
```
**1.8 re 模块**
- **简介**：提供了正则表达式的支持，用于文本匹配和搜索。
- **示例**：
```python
import re
pattern = r"\b[A-Z]+\b" # 匹配大写的单词
text = "This is A TEST"
matches = re.findall(pattern, text)
print(matches)
```
**1.9 math 模块**
- **简介**：提供了数学相关的函数和常量。
- **示例**：
```python
import math
print(math.sqrt(16)) # 计算平方根
```
**1.10 cmath 模块**
- **简介**：提供了复数的数学运算。
- **示例**：
```python
import cmath
print(cmath.sqrt(-1)) # 计算复数的平方根
```
**1.11 operator 模块**
- **简介**：提供了一系列对应于Python内置操作符的函数。
- **示例**：
```python
import operator
x, y = 10, 5
print(operator.add(x, y)) # 相当于x + y
```
**1.12 copy 模块**
- **简介**：提供了浅复制和深复制对象的方法。
- **示例**：
```python
import copy
original_list = [[1, 2], [3, 4]]
copied_list = copy.deepcopy(original_list)
original_list[0][0] = "changed"
print(original_list, copied_list) # 输出显示列表没有改变
```
**1.13 sys 模块**
- **简介**：提供了访问和修改解释器状态的方式。
- **示例**：
```python
import sys
print(sys.version) # 获取Python版本
```
**1.14 atexit 模块**
- **简介**：允许注册退出时调用的函数。
- **示例**：
```python
import atexit
def goodbye():
print("再见!")
atexit.register(goodbye)
```
**1.15 time 模块**
- **简介**：提供了时间相关的功能，如获取当前时间、暂停程序等。
- **示例**：
```python
import time
print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")) # 获取当前日期时间
```
**1.16 types 模块**
- **简介**：提供了类型对象，用于比较类型。
- **示例**：
```python
import types
print(isinstance([], types.ListType)) # 检查类型
```
**1.17 gc 模块**
- **简介**：提供了垃圾回收器的接口。
- **示例**：
```python
import gc
gc.enable() # 启用垃圾回收
```
#### 二、更多标准模块
**2.1 概览**
这部分包含了更广泛的功能和工具，包括文件输入输出、临时文件处理等。
**2.2 fileinput 模块**
- **简介**：用于顺序读取多个文件或标准输入。
- **示例**：
```python
import fileinput
for line in fileinput.input(["file1.txt", "file2.txt"]):
print(line)
```
**2.3 shutil 模块**
- **简介**：提供了高级文件操作服务，如复制文件和文件夹等。
- **示例**：
```python
import shutil
shutil.copyfile("src.txt", "dst.txt") # 复制文件
```
**2.4 tempfile 模块**
- **简介**：用于创建临时文件和目录。
- **示例**：
```python
import tempfile
with tempfile.TemporaryFile() as tmp:
tmp.write(b"Hello")
tmp.seek(0)
print(tmp.read())
```
**2.5 StringIO 模块**
- **简介**：提供了一个在内存中操作文本数据的接口。
- **示例**：
```python
from io import StringIO
s = StringIO()
s.write("Hello")
s.seek(0)
print(s.read())
```
**2.6 cStringIO 模块**
- **简介**：这是一个更快的StringIO实现，但在Python 3中已经被移除。
- **示例**：
```python
from cStringIO import StringIO
s = StringIO()
s.write("Hello")
s.seek(0)
print(s.read())
```
**2.7 mmap 模块**
- **简介**：提供了对内存映射文件的支持。
- **示例**：
```python
import mmap
with open("large_file.dat", "r+b") as f:
mm = mmap.mmap(f.fileno(), 0)
mm[0:7] = b"Hello!"
```
**2.8 UserDict 模块**
- **简介**：提供了用户可以继承的字典对象基类。
- **示例**：
```python
from UserDict import UserDict
class MyDict(UserDict):
def __init__(self):
super(MyDict, self).__init__()
self["name"] = "Alice"
d = MyDict()
print(d["name"])
```
**2.9 UserList 模块**
- **简介**：提供了用户可以继承的列表对象基类。
- **示例**：
```python
from UserList import UserList
class MyList(UserList):
def append(self, item):
if item not in self.data:
self.data.append(item)
lst = MyList([1, 2, 3])
lst.append(4)
print(lst.data)
```
**2.10 UserString 模块**
- **简介**：提供了用户可以继承的字符串对象基类。
- **示例**：
```python
from UserString import UserString
class MyStr(UserString):
def repeat(self, n):
return self.data * n
s = MyStr("hello")
print(s.repeat(3))
```
**2.11 traceback 模块**
- **简介**：提供了获取和打印异常跟踪信息的方法。
- **示例**：
```python
import traceback
try:
1 / 0
except Exception as e:
traceback.print_exc()
```
**2.12 errno 模块**
- **简介**：提供了系统错误码的符号名称。
- **示例**：
```python
import errno
try:
open("nonexistentfile", "r")
except IOError as e:
if e.errno == errno.ENOENT:
print("文件不存在")
```
**2.13 getopt 模块**
- **简介**：用于解析命令行参数。
- **示例**：
```python
import getopt, sys
options, remainder = getopt.getopt(sys.argv[1:], 'o:v')
for opt, arg in options:
if opt == '-o':
print('output file is:', arg)
```
**2.14 getpass 模块**
- **简介**：提供了安全地从终端读取密码的方法。
- **示例**：
```python
import getpass
password = getpass.getpass("请输入密码: ")
print("密码是:", password)
```
**2.15 glob 模块**
- **简介**：用于匹配文件名模式。
- **示例**：
```python
import glob
for filename in glob.glob("*.txt"):
print(filename)
```
**2.16 fnmatch 模块**
- **简介**：提供了文件名匹配的方法。
- **示例**：
```python
import fnmatch
for filename in ["foo.txt", "bar.py"]:
if fnmatch.fnmatch(filename, "*.txt"):
print("匹配:", filename)
```
**2.17 random 模块**
- **简介**：提供了随机数生成器。
- **示例**：
```python
import random
print(random.randint(1, 10)) # 生成1到10之间的随机整数
```
**2.18 whrandom 模块**
- **简介**：这是一个已被废弃的模块，用于生成更好的随机数。
- **示例**：
```python
import whrandom
whrandom.seed(10)
print(whrandom.random())
```
**2.19 md5 模块**
- **简介**：提供了MD5哈希算法的支持。
- **示例**：
```python
import hashlib
h = hashlib.md5()
h.update(b"Hello")
print(h.hexdigest())
```
**2.20 sha 模块**
- **简介**：提供了SHA哈希算法的支持。
- **示例**：
```python
import hashlib
h = hashlib.sha1()
h.update(b"Hello")
print(h.hexdigest())
```
**2.21 crypt 模块**
- **简介**：提供了加密口令的功能。
- **示例**：
```python
import crypt
hashed = crypt.crypt("password", "$6$rounds=5000$salt")
print(hashed)
```
**2.22 rotor 模块**
- **简介**：提供了基于Enigma机器的加密解密方法。
- **示例**：
```python
import rotor
machine = rotor.RotorMachine()
encrypted = machine.encrypt("HELLO WORLD")
print(encrypted)
```
**2.23 zlib 模块**
- **简介**：提供了压缩和解压文件的方法。
- **示例**：
```python
import zlib
data = b"Hello world"
compressed = zlib.compress(data)
decompressed = zlib.decompress(compressed)
print(decompressed)
```
**2.24 code 模块**
- **简介**：提供了启动交互式解释器的方法。
- **示例**：
```python
import code
code.interact(local=dict(globals(), **locals()))
```
以上内容涵盖了Python标准库中的部分核心模块和更多的标准模块。通过这些模块的学习和实践，开发者能够更好地利用Python的强大功能来解决实际问题。
