在本文中，我们将深入了解Python中的常用内置函数和包，探索它们的强大功能，并提供实际示例。这将帮助你更好地理解和利用Python的各种功能，提高编程效率。
- os - 操作系统接口
要与操作系统进行交互：
import os
current_directory = os.getcwd() # 获取当前工作目录
- sys - 系统特定参数和函数
要访问系统特定参数和函数：
import sys
sys.exit() # 退出脚本
- datetime - 基本日期和时间类型
要处理日期和时间：
from datetime import datetime
now = datetime.now() # 当前日期和时间
- math - 数学函数
要执行数学运算：
import math
result = math.sqrt(16) # 平方根
- random - 生成伪随机数
要生成伪随机数：
import random
number = random.randint(1, 10) # 随机整数（1到10之间）
- json - JSON编码和解码器
要解析和生成JSON数据：
import json
json_string = json.dumps({'name': 'Alice', 'age': 30}) # 字典转JSON字符串
- re - 正则表达式
要处理正则表达式：
import re
match = re.search('Hello', 'Hello, world!') # 在字符串中搜索'Hello'
- urllib - URL处理模块
要处理URL：
from urllib.request import urlopen
content = urlopen('http://example.com').read() # 获取网页内容
- http - HTTP模块
要创建HTTP服务器并处理HTTP请求：
from http.server import HTTPServer, BaseHTTPRequestHandler
class SimpleHTTPRequestHandler(BaseHTTPRequestHandler):
def do_GET(self):
self.send_response(200)
self.send_header('Content-type', 'text/html')
self.end_headers()
self.wfile.write(b'<html><head<title>Python HTTP Server</title></head>')
self.wfile.write(b'<body><h1>Hello from a simple Python HTTP server!</h1></body></html>')
def run(server_class=HTTPServer, handler_class=SimpleHTTPRequestHandler):
server_address = ('', 8000) # 在所有地址上服务，端口8000
httpd = server_class(server_address, handler_class)
print("Server starting on port 8000...")
httpd.serve_forever()
if __name__ == '__main__':
run()
- subprocess - 子进程管理
要生成新进程并连接到它们的输入/输出/错误管道：
import subprocess
subprocess.run(['ls', '-l']) # 运行'ls -l'命令
- socket - 低级网络接口
要创建网络客户端和服务器：
import socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) # 创建TCP/IP套接字
- threading - 线程基础并行性
要管理并发执行的代码：
import threading
def worker():
print("Worker thread executing")
thread = threading.Thread(target=worker)
thread.start()
- multiprocessing - 进程基础并行性
要管理并发进程：
from multiprocessing import Process
def worker():
print("Worker process")
p = Process(target=worker)
p.start()
- argparse - 命令行选项、参数和子命令解析器
要解析命令行参数：
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description="Process some integers.")
args = parser.parse_args()
- logging - 日志记录设施
要记录消息（调试、信息、警告、错误和严重）：
import logging
logging.warning('This is a warning message')
- unittest - 单元测试框架
要创建和运行单元测试：
import unittest
class TestStringMethods(unittest.TestCase):
def test_upper(self):
self.assertEqual('foo'.upper(), 'FOO')
- pathlib - 面向对象的文件系统路径
要以面向对象的方式处理文件系统路径：
from pathlib import Path
p = Path('.')
- functools - 可调用对象操作的高阶函数
要使用高阶函数和操作可调用对象：
from functools import lru_cache
@lru_cache(maxsize=None)
def fib(n):
if n < 2:
return n
return fib(n-1) + fib(n-2)
- collections - 容器数据类型
要使用特殊的容器数据类型（双端队列、计数器、有序字典等）：
from collections import Counter
c = Counter('hello world')
- itertools - 高效循环迭代器创建函数
要构造和使用高效循环迭代器：
import itertools
for combination in itertools.combinations('ABCD', 2):
print(combination)
- hashlib - 安全哈希和消息摘要算法
要哈希数据：
import hashlib
hash_object = hashlib.sha256(b'Hello World')
hex_dig = hash_object.hexdigest()
- csv - CSV文件读写
要从和写入CSV文件：
import csv
with open('file.csv', mode='r') as infile:
reader = csv.reader(infile)
- xml.etree.ElementTree - XML API
要解析和创建XML数据：
import xml.etree.ElementTree as ET
tree = ET.parse('file.xml')
root = tree.getroot()
- sqlite3 - SQLite数据库接口
要与SQLite数据库交互：
import sqlite3
conn = sqlite3.connect('example.db')
- tkinter - GUI工具包
要创建GUI应用程序：
import tkinter as tk
root = tk.Tk()
- pickle - Python对象序列化
要序列化和反序列化Python对象结构：
import pickle
serialized_obj = pickle.dumps(obj)
- io - 核心流工具
要处理流（文件类对象）：
from io import StringIO
f = StringIO("some initial text data")
- time - 时间访问和转换
要访问时间相关函数：
import time
time.sleep(1) # 休眠1秒
- calendar - 通用日历相关函数
要处理日历：
import calendar
print(calendar.month(2023, 1)) # 打印2023年1月的日历
- queue - 队列同步类
要管理队列，适用于多线程编程：
from queue import Queue
q = Queue()
- shutil - 高级文件操作
要执行高级文件操作，如复制和归档：
import shutil
shutil.copyfile('source.txt', 'dest.txt')
- glob - Unix样式路径名模式扩展
要查找与指定模式匹配的文件：
import glob
for file in glob.glob("*.txt"):
print(file)
- tempfile - 临时文件和目录
要创建临时文件和目录：
import tempfile
temp = tempfile.TemporaryFile()
- bz2 - 支持Bzip2压缩
要压缩和解压缩数据，使用Bzip2压缩：
import bz2
compressed = bz2.compress(b'your data here')
- gzip - 支持Gzip压缩
要压缩和解压缩数据，使用Gzip压缩：
import gzip
with gzip.open('file.txt.gz', 'wt') as f:
f.write('your data here')
- ssl - TLS/SSL包装器
要处理TLS/SSL加密和对等身份验证，用于网络套接字：
import ssl
ssl.wrap_socket(sock)
- imaplib - IMAP4协议客户端
要访问和操作邮件，使用IMAP4协议：
import imaplib
mail = imaplib.IMAP4_SSL('imap.example.com')
- smtplib - SMTP协议客户端
要发送邮件，使用简单邮件传输协议（SMTP）：
import smtplib
server = smtplib.SMTP('smtp.example.com', 587)
- email - 处理电子邮件消息
要处理电子邮件消息，包括MIME和其他RFC 2822-based消息文档：
from email.message import EmailMessage
msg = EmailMessage()
- base64 - Base16、Base32、Base64和Base85数据编码
要编码和解码数据，使用Base64：
import base64
encoded_data = base64.b64encode(b'data to encode')
- difflib - 比较差异
要比较序列并生成人类可读的差异报告：
import difflib
diff = difflib.ndiff('one\ntwo\nthree\n'.splitlines(keepends=True),
'ore\ntree\nemu\n'.splitlines(keepends=True))
print(''.join(diff))
- gettext - 多语言国际化服务
要国际化Python程序：
import gettext
gettext.install('myapp')
- locale - 访问区域设置
要访问区域设置，如语言和日期格式：
import locale
locale.setlocale(locale.LC_ALL, '')
- secrets - 生成安全随机数
要生成安全随机数，如用于密码或令牌：
import secrets
secure_token = secrets.token_hex(16)
- uuid - 通用唯一标识符
要生成通用唯一标识符（UUID）：
import uuid
unique_id = uuid.uuid4()
- html - 处理HTML实体
要处理和操作HTML实体：
import html
escaped = html.escape('<a href="https://example.com">link</a>')
- ftplib - FTP协议客户端
要与FTP服务器交互：
from ftplib import FTP
ftp = FTP('ftp.example.com')
- tarfile - 处理tar归档文件
要创建和处理tar归档文件：
import tarfile
with tarfile.open('sample.tar.gz', 'w:gz') as tar:
tar.add('sample.txt')
这些代码示例展示了Python中的各种内置函数和包的强大功能。通过熟练掌握这些工具，你可以构建各种复杂的应用程序和解决方案。