Python_6：常用模块

一、基础知识

1.1 什么是模块

定义的xx.py文件就是模块

1.2 模块的分类

根据模块的创建者分类

• 系统内置模块

• 第三方模块

  由其他程序员、组织、公司提供。

  第三方模块模块需要使用的，首先需要安装模块。

  • 在线安装：pip install module_name
  • 离线安装包安装：
    1. 下载、解压
    2. cmd：python install setup.py

• 自定义模块

1.3 模块的导入

使用import关键字导入

• import 模块名称

• import 模块名称 as alias（别名） # 使用as做别名

  >>> import random as r
  
  >>> r.randint(1,10)
  1
  >>> r.randint(1,10)
  5
  

• import a.b #导入a包下的b包

• import a.b as alias

  >>> import os.path
  >>> import os.path as osp
  

• from 包 import 模块名称

  python3强烈推荐这种方法，可以直接使用模块名调用

  >>> from functools import partial
  >>> new_int = partial(int,base=16)
  

二、random模块

• random()

  产生一个0~1内的随机数

  >>> random.random()
  0.5187700781367581
  

• randint()

  产生随机整数[m, n]

  >>> random.randint(1,500)
  470
  

• choice()

  在序列（seq）中随机筛选一个元素

  >>> random.choice("wang")
  'a'
  

• uniform()

  产生的基于正态分布的随机数

  >>> random.uniform(1,10)
  3.036474847465443
  

三、math模块

常用属性或方法

• ceil()

  向上取整

  >>> math.ceil(3.14)
  4
  

• floor

  向下取整

  >>> math.floor(-3.14)
  -4
  

• e

  自然常数e

  >>> math.e
  2.718281828459045
  

• fabs()

  求绝对值，等价于全局函数abs()

  >>> math.fabs(-1.414)
  1.414
  

• fmod()

  求模运算

  >>> math.fmod(9,2)
  1.0
  

• isnan()

  Return True if x is a NaN (not a number), and False otherwise.

  >>> math.isnan(math.e)
  False
  

• pi

  >>> math.pi
  3.141592653589793
  

• pow

  幂运算

  >>> math.pow(2,2)
  4.0
  

• sqrt

  >>> math.sqrt(2)
  1.4142135623730951
  

四、os模块

常用方法和属性

• chdir(path)

  修改当前工作目录

  >>> import os
  >>> os.path.abspath(os.curdir)
  'D:\\Python\\project'
  
  >>> os.chdir("d:\\")
  
  >>> os.path.abspath(os.curdir)
  'd:\\'
  

• curdir

  获取当前目录的相对路径

  >>> os.curdir
  '.'
  >>> os.path.abspath(os.curdir)  #绝对路径
  'd:\\'
  

• chmod()

  修改权限，Linux

• cpu_count()

返回cpu的线程数

>>> os.cpu_count()
8

• getcwd()

  获取当前目录的绝对路径

  >>> os.getcwd()
  'D:\\Python\\project'
  

• getpid()

• 获取当前进程的编号

>>> os.getpid()
11756

• getppid()

  获取当前进程的父进程的编程

  >>> os.getppid()
  4900
  

• kill()

  通过进程编号杀死进程

  kill(pid, signal, /)
      Kill a process with a signal.
  

• os.linesep

  对应系统的换行符

  >>> os.linesep
  '\r\n'
  

• listdir()

• 返回对应目录下的文件及文件夹

>>> os.listdir()
['10匿名函数.py',……

• makedirs()

  创建目录，支持多层创建

  >>> os.makedirs("d:\\Python\\project\\1\\1")
  

• mkdir() # 创建目录，只支持一层创建

  >>> os.makedirs("d:\\Python\\project\\1\\1")
  >>> os.mkdir("d:\\Python\\project\\2\\2")
  Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
  FileNotFoundError: [WinError 3] 系统找不到指定的路径。: 'd:\\Python\\project\\2\\2'
  >>> os.mkdir("d:\\Python\\project\\2")
  

• open()

  创建文件，等价于全局open

  open(path, flags, mode=511, *, dir_fd=None)
  

• pathsep

  获取环境变量的分隔符 window ; linux :

  >>> os.pathsep
  ';'
  

• sep

  路径的分隔符 window \ linux /

  >>> os.sep
  '\\'
  

• remove(path)

  删除文件

  >>> os.remove("d:\\Python\\project\\1.txt")
  

• removedirs()

  删除目录，支持多层删除，递归删除

  >>> os.removedirs("d:\\Python\\project\\1\\1")
  

• system

  执行终端命令

  >>> os.system("ipconfig")
  

五、os.path模块

常用方法和属性

• abspath(相对路径)

  返回路径对应的绝对路径 dirname + basename = abspath

  >>> path.abspath(os.curdir)
  'C:\\Users\\--'
  

• basename()

  文件名称

  >>> path.basename("D:\Python\project\新建文本文档.txt")
  '新建文本文档.txt'
  

• dirname()

  文件所在的目录

  >>> path.dirname("D:\Python\project\新建文本文档.txt")
  'D:\\Python\\project'
  

• curdir

  当前目录

  >>> path.curdir
  '.'
  

• exists()

  判断文件或者目录是否存在

  >>> path.exists("D:\Python\project")
  True
  

• getctime()

  创建时间：返回当前时间的时间戳（1970纪元后经过的浮点秒数）。

  >>> path.getctime("D:\Python\project")
  1583735447.3198295
  

• getmtime()

  获取修改时间

  >>> path.getmtime("D:\Python\project")
  1585294228.721111
  

• getsize()

  获取文件的大小，单位是字节

  >>> path.getsize("D:\Python\project")
  8192
  

• isdir(path)

  判断path是不是目录

  >>> path.isdir("D:\Python\project")
  True
  >>> path.isdir("D:\Python\project\11os.py")
  False
  

• isfile(path)

  判断path是不是普通文件（Test whether a path is a regular file）

  >>> path.isfile("D:\Python\project")
  False
  
  >>> path.isfile("D:\Python\project\新建文本文档.txt")
  True
  
  #注意：
  >>> path.isfile("D:\Python\project\11os.py")
  False
  

• isabs

  判断是不是绝对路径

  >>> path.isabs("\Python\project\1函数的调用.py")
  True
  >>> path.isabs("1函数的调用.py")
  False
  >>> path.isabs("\project\1函数的调用.py")
  True
  

• islink()

  判断是不是链接

• ismount()

  判断是不是挂载文件

• join(p1, p2)

  拼接路径

  >>> path.join("d:\\","1.txt")
  'd:\\1.txt'
  

• sep

  路径分割符

  >>> path.sep
  '\\'
  

• split

  分割路径 abspath = dirname + basename

  >>> path.split("D:\Python\project\新建文本文档.txt")
  ('D:\\Python\\project', '新建文本文档.txt')
  

• realpath # 返回真实路径

  >>> path.realpath("D:\Python\project\新建文本文档.txt")
  'D:\\Python\\project\\新建文本文档.txt'
  

六、sys模块

常用方法和属性

• api_version

  python的内部版本号

  >>> sys.api_version
  1013
  

• argv

  接收脚本参数的。第一个参数是脚本名称

  import sys
  
  print(sys.argv)
  
  
  #结果：
  D:\Python\project>13脚本参数.py
  ['D:\\Python\\project\\13脚本参数.py']
  
  D:\Python\project>13脚本参数.py 1,2,3,"wang"
  ['D:\\Python\\project\\13脚本参数.py', '1,2,3,wang']
  
  D:\Python\project>13脚本参数.py 1 "王"
  ['D:\\Python\\project\\13脚本参数.py', '1', '王']
  

• copyright

  输出cpython的版权信息

  >>> sys.copyright
  'Copyright (c) 2001-2020 Python Software Foundation.\nAll Rights Reserved.\n\nCopyright (c) 2000 BeOpen.com.\nAll Rights Reserved.\n\nCopyright (c) 1995-2001 Corporation for National Research Initiatives.\nAll Rights Reserved.\n\nCopyright (c) 1991-1995 Stichting Mathematisch Centrum, Amsterdam.\nAll Rights Reserved.'
  

• sys.exit()

  退出系统

• getdefaultencoding()

  获取默认编码，默认是utf-8

  >>> sys.getdefaultencoding()
  'utf-8'
  

• setfilesystemencoding()

  更改编码格式

• getrecursionlimit()

  获取python对于递归的限制层数

  >>> sys.getrecursionlimit()
  1000
  

• setrecursionlimit(num)

  重新设置递归的限制层数

• getrefcount(对象)

  获取对象的引用计数，垃圾回收机制中

  >>> ls = [1,2,3]
  >>> sys.getrefcount(ls)
  2
  >>> sys.getrefcount(ls)
  2
  >>> ls1 = ls
  >>> sys.getrefcount(ls)
  3
  

• getwindowsversion()

  获取窗口的版本信息

  >>> sys.getwindowsversion()
  sys.getwindowsversion(major=10, minor=0, build=18363, platform=2, service_pack='')
  

• version()

  获取版本信息

  >>> sys.version
  '3.8.2 (tags/v3.8.2:7b3ab59, Feb 25 2020, 23:03:10) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)]'
  

python的垃圾回收原理：引用计数为主，以标记清除和分代收集为辅

程序：遍历输出指定路径下的所有文件的文件名

import os
from os import path
import sys

def show(url):
	files = os.listdir(url)
	for f in files:
		real_path = path.join(url,f)
		#判断是否为文件。如果是，输出绝对路径
		if path.isfile(real_path):
			print(path.abspath(real_path))
		#如果是目录，递归调用自身函数
		elif path.isdir(real_path):
			show(real_path)
show(sys.argv[1])  #文件路径由脚本参数提供

七、hashlib模块

7.1加密算法的分类

以算法是否可逆划分

• 可逆算法

  • 对称加密：解密和加密用同一把密钥

    常见：DES

  • 非对称加密：加密和解密使用是一对秘钥（公钥、私钥）

    常见：RSA

• 不可逆算法（hash算法）

  特点：不可逆、加密所得值唯一

  常见：md5、sha256、sha1

7.2 hashlib模块的使用

1. 创建算法对象（md5 sha256），返回一个算法对象

   md5 = hashlib.md5("123456".encode("utf-8"))
   

2. 如果不做盐值混淆，直接调用hexdigest()方法

   md5.hexdigest()
   

3. 盐值混淆

   hash容易碰撞破解，一般建议使用盐值混淆(md5.com)

   md5.update(salt)
   

7.3 hmac模块

hmac是一个哈希加密库，而且使用对称加密

首先会使用对称加密（秘钥就是盐值），之后将加密后的数据再做一次hash加密，盐值混淆，所以整个结果十分安全。

>>> m = hmac.new("12345".encode("utf-8"),"wang".encode("utf-8"),"md5")

>>> m
<hmac.HMAC object at 0x00000188AEA175E0>

>>> m.hexdigest()
'e8f56c71fba4f2c74efb591ca3f7fb45'

其中，12345是所要加密的内容，wang是盐值。

八、time模块

python提供操作时间和日期的模块

8.1常用方法和属性

• asctime()

  获取当前时间

  >>> time.asctime()
  'Sat Mar 28 00:39:43 2020'
  

• ctime()

  获取当前时间

  >>> time.ctime()
  'Sat Mar 28 00:40:04 2020'
  

• localtime()

  本地时间，方便于自己完成格式化

  >>> time.localtime()
  time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=3, tm_mday=28, tm_hour=0, tm_min=40, tm_sec=38, tm_wday=5, tm_yday=88, tm_isdst=0)
  

• sleep()

  休眠时间，单位是秒

• time()

  获取当前时间戳

  >>> time.time()
  1585327278.0334048
  

• strptime

  将一个特定格式的时间字符串转换为时间对象

  Commonly used format codes:
  
  %Y  Year with century as a decimal number.
  %m  Month as a decimal number [01,12].
  %d  Day of the month as a decimal number [01,31].
  %H  Hour (24-hour clock) as a decimal number [00,23].
  %M  Minute as a decimal number [00,59].
  %S  Second as a decimal number [00,61].
  %z  Time zone offset from UTC.
  %a  Locale's abbreviated weekday name.
  %A  Locale's full weekday name.
  %b  Locale's abbreviated month name.
  %B  Locale's full month name.
  %c  Locale's appropriate date and time representation.
  %I  Hour (12-hour clock) as a decimal number [01,12].
  %p  Locale's equivalent of either AM or PM.
  

  >>> t = "2020/3/28"
  >>> t
  '2020/03/28'
  >>> time.strptime(t,"%Y/%m/%d")
  time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=3, tm_mday=28, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=5, tm_yday=88, tm_isdst=-1)
  

• strftime

  将一个时间对象格式化为特定的字符串

  %Y  Year with century as a decimal number.
  %m  Month as a decimal number [01,12].
  %d  Day of the month as a decimal number [01,31].
  %H  Hour (24-hour clock) as a decimal number [00,23].
  %M  Minute as a decimal number [00,59].
  %S  Second as a decimal number [00,61].
  %z  Time zone offset from UTC.
  %a  Locale's abbreviated weekday name.
  %A  Locale's full weekday name.
  %b  Locale's abbreviated month name.
  %B  Locale's full month name.
  %c  Locale's appropriate date and time representation.
  %I  Hour (12-hour clock) as a decimal number [01,12].
  %p  Locale's equivalent of either AM or PM.
  

  >>> time.strftime("%Y-%m-%d")
  '2020-03-28'
  

8.2 datetime模块

对time模块的补充

常用datetime模块的子模块datetime

• now()

>>> from datetime import datetime
>>> datetime.now
<built-in method now of type object at 0x00007FFAD49D7530>
>>> datetime.now()
datetime.datetime(2020, 3, 28, 0, 58, 39, 451909)