Python的標準庫是Python語言的一大亮點，提供了一組廣泛的模塊和包，用于完成各種編程任務，幫助開發(fā)者高效地完成常見的編程需求，而無需依賴外部庫。Python的標準庫涵蓋了從文件操作到網絡編程、從數據處理到多線程等多個方面。以下是對一些重要標準庫模塊的介紹，以及主要功能和使用場景。
1. os 模塊
os 模塊提供了與操作系統(tǒng)進行交互的功能，包括文件和目錄操作、進程管理等。
文件和目錄操作：
import os
# 創(chuàng)建目錄
os.makedirs('my_dir/sub_dir', exist_ok=True)
# 列出目錄內容
print(os.listdir('my_dir'))
# 刪除目錄
os.rmdir('my_dir/sub_dir')
進程管理：
import os
# 獲取當前工作目錄
print(os.getcwd())
# 改變當前工作目錄
os.chdir('/path/to/new/dir')
2. sys 模塊
sys 模塊提供了對Python解釋器的訪問，包括命令行參數、模塊路徑等。
獲取命令行參數：
import sys
# 獲取命令行參數
print(sys.argv)
模塊路徑操作：
import sys
# 添加新的模塊搜索路徑
sys.path.append('/path/to/my/modules')
3. math 模塊
math 模塊提供了對數學運算的支持，包括常用的數學函數和常量。
常用數學函數：
import math
# 計算平方根
print(math.sqrt(16))
# 計算圓周率
print(math.pi)
三角函數和對數：
import math
# 計算正弦值
print(math.sin(math.pi / 2))
# 計算對數值
print(math.log(100, 10))
4. datetime 模塊
datetime 模塊用于處理日期和時間。
獲取當前時間和日期：
from datetime import datetime
# 獲取當前時間
now = datetime.now()
print(now)
# 格式化日期時間
print(now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'))
日期運算：
from datetime import datetime, timedelta
# 計算日期差異
delta = timedelta(days=5)
future_date = datetime.now() + delta
print(future_date)
5. json 模塊
json 模塊用于處理JSON數據，包括編碼和解碼。
JSON編碼和解碼：
import json
# Python對象轉JSON字符串
data = {'name': 'Alice', 'age': 30}
json_str = json.dumps(data)
print(json_str)
# JSON字符串轉Python對象
decoded_data = json.loads(json_str)
print(decoded_data)
6. re 模塊
re 模塊用于處理正則表達式，支持模式匹配和字符串搜索。
模式匹配：
import re
# 匹配正則表達式
pattern = r'\d+'
match = re.findall(pattern, 'There are 12 apples and 24 oranges.')
print(match)
7. requests 模塊
雖然requests模塊并不包含在Python的標準庫中，但它是一個非常流行的第三方庫，用于發(fā)送HTTP請求和處理響應。為了完成類似的功能，標準庫提供了http.client和urllib模塊。
使用 urllib 進行HTTP請求：
from urllib import request
response = request.urlopen('https://www.python.org/')
html = response.read().decode('utf-8')
print(html)
8. sqlite3 模塊
sqlite3 模塊提供了對SQLite數據庫的支持，使得Python可以直接操作SQLite數據庫文件。
操作SQLite數據庫：
import sqlite3
# 連接到數據庫(如果文件不存在，會自動創(chuàng)建)
conn = sqlite3.connect('example.db')
cursor = conn.cursor()
# 創(chuàng)建表
cursor.execute('CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)')
# 插入數據
cursor.execute('INSERT INTO users (name) VALUES (?)', ('Alice',))
# 提交并關閉連接
conn.commit()
conn.close()
9. threading 模塊
threading 模塊用于創(chuàng)建和管理線程，使得Python能夠進行多線程編程。
創(chuàng)建線程：
import threading
def print_numbers():
for i in range(5):
print(i)
# 創(chuàng)建并啟動線程
thread = threading.Thread(target=print_numbers)
thread.start()
thread.join()
10. logging 模塊
logging 模塊提供了靈活的日志記錄功能，用于追蹤應用程序中的事件。
基礎日志記錄：
import logging
# 配置日志
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)
# 記錄日志
logging.debug('This is a debug message')
logging.info('This is an info message')
logging.warning('This is a warning message')
logging.error('This is an error message')
logging.critical('This is a critical message')
Python的標準庫為開發(fā)者提供了廣泛的功能，可以滿足大部分編程需求，從文件和目錄操作到數據庫管理，從數學計算到網絡通信。了解和掌握這些標準庫模塊，可以大大提高開發(fā)效率，并幫助你在各種編程任務中應對不同的挑戰(zhàn)。
