python-18-常用的模块

一.说明

python中的基础系列中我们已经系统性的学习了包和模块，其中模块分为自定义模块、内置标准模块、第三方模块，今天我们来详细介绍下常用的模块，来帮助我们进一步学习python。来开始我们今天的日拱一卒！。

二.常用的模块

math模块

又叫做数学函数模块，基本各种编程语言内置这一标准数学函数模块，但是还是有细微的使用区别，我在这里不细讲各语言的数学函数差异，有兴趣的可以自信用各种语言进行对比，，我当初学习的时候就是对比过，。。。言归正传，介绍python的内置数学函数模块

常用函数：
- math.sqrt(x)：返回 x 的平方根。
- math.factorial(x)：返回 x 的阶乘。
- math.pi：圆周率 π 的值。
- math.ceil(x)：返回不小于 x 的最小整数（向上取整）。
- math.floor(x)：返回不大于 x 的最大整数（向下取整）。
  
  math.sin(x)：返回 x 的正弦值（x 以弧度为单位）。
  
  math.cos(x)：返回 x 的余弦值。
  
  math.tan(x)：返回 x 的正切值。
  
  math.asin(x)：返回 x 的反正弦值（结果以弧度为单位）。
  
  math.acos(x)：返回 x 的反余弦值。
  
  math.atan(x)：返回 x 的反正切值
- math.exp(x)：返回 e 的 x 次幂
  
  math.log(x, base)：返回 x 在指定底数 base 下的对数（如果不指定底数，则默认为自然对数）
  
  math.log10(x)：返回 x 的以 10 为底的对数
- math.radians(x)：将角度 x 转换为弧度。
  
  math.degrees(x)：将弧度 x 转换为角度。
- math.comb(n, k)：返回从 n 中选择 k 的组合数。
  
  math.perm(n, k)：返回从 n 中选择 k 的排列数。

示例：

python 复制代码

import math

print(math.sqrt(16))  # 输出: 4.0
print(math.factorial(5))  # 输出: 120
print(math.pi)  # 输出: 3.141592653589793

random 模块

功能：生成随机数和随机选择元素。

常用函数：
- random.randint(a, b)：返回一个范围在 [a, b] 的随机整数。
- random.choice(seq)：从非空序列中随机选择一个元素。
- random.shuffle(lst)：将列表中的元素随机打乱。
示例
python 复制代码
```
import random

print(random.randint(1, 10))  # 输出: 1到10之间的随机整数
print(random.choice(['apple', 'banana', 'cherry']))  # 随机选择一个水果
lst = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(lst)  # 打乱列表
print(lst)  # 输出: 打乱后的列表
```
time模块

功能：提供各种操作时间的函数

常用函数
1. 获取当前时间
  - time.time()：返回当前时间的时间戳（自1970年1月1日以来的秒数）。
  - time.localtime()：将时间戳转换为当前时区的时间元组。
  - time.gmtime()：将时间戳转换为UTC（协调世界时）时间元组。
  - time.asctime([time_tuple])：将时间元组转换为可读的字符串格式。
2. 时间延时
  - time.sleep(seconds)：使程序暂停执行指定的秒数。
3. 时间格式化
  - time.strftime(format, time_tuple)：将时间元组格式化为字符串，format是一个格式字符串。
  - time.strptime(string, format)：将字符串解析为时间元组。
python 复制代码
```
import time

# 获取当前时间戳
current_time = time.time()
print("当前时间戳:", current_time)

# 获取当前时间的元组
local_time = time.localtime()
print("当前本地时间:", local_time)

# 格式化输出当前时间
formatted_time = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", local_time)
print("格式化的当前时间:", formatted_time)

# 延时操作
print("程序暂停3秒...")
time.sleep(3)
print("暂停结束！")
```

datetime 模块

功能：处理日期和时间。

常用函数：

datetime.date：表示日期。
datetime.time：表示时间。
datetime.datetime：表示日期和时间

示例

python 复制代码

import datetime

# 当前日期和时间
now = datetime.datetime.now()
print(now)  # 输出当前的日期和时间
print(now.timestamp())  # 转换为时间戳
# 创建一个特定日期
my_date = datetime.date(2023, 11, 2)
print(my_date)  # 输出: 2023-11-02

os 模块

功能：与操作系统交互，进行文件和目录操作。

常用函数：
- os.getcwd()：获取当前工作目录。
- os.listdir(path)：列出指定目录中的文件和子目录。
- os.mkdir(path)：创建新目录。
- os.remove() 删除文件
- os.unlink() 删除文件
- os.rename() 重命名文件
- os.listdir() 列出指定目录下所有文件
- os.chdir() 改变当前工作目录
- os.rmdir() 删除空目录(删除非空目录, 使用shutil.rmtree())
- os.makedirs() 创建多级目录
- os.removedirs() 删除多级目录
- os.stat(file) 获取文件属性
- os.chmod(file) 修改文件权限
- os.utime(file) 修改文件时间戳
- os.name(file) 获取操作系统标识
- os.system() 执行操作系统命令
- os.execvp() 启动一个新进程
- os.fork() 获取父进程ID，在子进程返回中返回0
- os.execvp() 执行外部程序脚本（Uinx）
- os.spawn() 执行外部程序脚本（Windows）
- os.access(path, mode) 判断文件权限(详细参考cnblogs)
- os.wait()
- os.path模块：
- os.path.split(filename) 将文件路径和文件名分割(会将最后一个目录作为文件名而分离)
- os.path.splitext(filename) 将文件路径和文件扩展名分割成一个元组
- os.path.dirname(filename) 返回文件路径的目录部分
- os.path.basename(filename) 返回文件路径的文件名部分
- os.path.join(dirname,basename) 将文件路径和文件名凑成完整文件路径
- os.path.abspath(name) 获得绝对路径
- os.path.splitunc(path) 把路径分割为挂载点和文件名
- os.path.normpath(path) 规范path字符串形式
- os.path.exists() 判断文件或目录是否存在
- os.path.isabs() 如果path是绝对路径，返回True
- os.path.realpath(path) #返回path的真实路径
- os.path.relpath(path[, start]) #从start开始计算相对路径
- os.path.normcase(path) #转换path的大小写和斜杠
- os.path.isdir() 判断name是不是一个目录，name不是目录就返回false
- os.path.isfile() 判断name是不是一个文件，不存在返回false
- os.path.islink() 判断文件是否连接文件,返回boolean
- os.path.ismount() 指定路径是否存在且为一个挂载点，返回boolean
- os.path.samefile() 是否相同路径的文件，返回boolean
- os.path.getatime() 返回最近访问时间浮点型
- os.path.getmtime() 返回上一次修改时间浮点型
- os.path.getctime() 返回文件创建时间浮点型
- os.path.getsize() 返回文件大小字节单位
- os.path.commonprefix(list) #返回list(多个路径)中，所有path共有的最长的路径
- os.path.lexists #路径存在则返回True,路径损坏也返回True
- os.path.expanduser(path) #把path中包含的"~"和"~user"转换成用户目录
- os.path.expandvars(path) #根据环境变量的值替换path中包含的" n a m e "和" name"和" name"和"{name}"
- os.path.sameopenfile(fp1, fp2) #判断fp1和fp2是否指向同一文件
- os.path.samestat(stat1, stat2) #判断stat tuple stat1和stat2是否指向同一个文件
- os.path.splitdrive(path) #一般用在windows下，返回驱动器名和路径组成的元组
- os.path.walk(path, visit, arg) #遍历path，给每个path执行一个函数详细见手册
- os.path.supports_unicode_filenames() 设置是否支持unicode路径名
示例
python 复制代码
```
import os

print(os.getcwd())  # 输出当前工作目录
print(os.listdir('.'))  # 列出当前目录的文件和文件夹
os.mkdir('new_folder')  # 创建新目录
```
sys 模块

功能：提供与Python解释器交互的功能。

常用函数：
- sys.argv：命令行参数列表
- sys.exit([status])：退出程序
- sys.path：模块搜索路径的列表
- sys.moudule --加载模块字典
- sys.stdin --标准输入
- sys.stdout --标准输出
- sys.stderr --错误输出
- sys.platform --返回系统平台名称
- sys.version --查看python版本
- sys.maxsize --最大的Int值
示例
python 复制代码
```
import sys

print(sys.argv)  # 输出命令行参数列表
# sys.exit()  # 退出程序
print(sys.path)  # 输出模块搜索路径
print(sys.version) # 3.6.8 (tags/v3.6.8:3c6b436a57, Dec 24 2018, 00:16:47) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)]
```
re 模块

功能：支持正则表达式操作。

常用函数：
- re.match(pattern, string)：从字符串的起始位置匹配正则表达式。
- re.search(pattern, string)：搜索字符串中首次出现的匹配。
- re.findall(pattern, string)：返回字符串中所有匹配的子串。
示例
python 复制代码
```
import re

text = "The rain in Spain"
match = re.search(r'\bain\b', text)
if match:
    print("Found:", match.group())  # 输出: Found: ain

matches = re.findall(r'\b\w+ain\b', text)
print(matches)  # 输出: ['rain', 'Spain']
```
json 模块

功能：处理JSON数据，支持将Python对象与JSON格式之间的转换。

常用函数：
- json.dumps(obj)：将Python对象编码为JSON字符串。
- json.loads(json_string)：将JSON字符串解码为Python对象。
- json.dump(obj, file)：将Python对象写入文件。
- json.load(file)：从文件中读取JSON数据并解码为Python对象。
示例：
python 复制代码
```
import json

# Python对象转换为JSON字符串
data = {'name': 'Alice', 'age': 30}
json_string = json.dumps(data)
print(json_string)  # 输出: {"name": "Alice", "age": 30}

# JSON字符串转换为Python对象
loaded_data = json.loads(json_string)
print(loaded_data)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 30}
```
requests 模块

功能：用于发送HTTP请求，处理网络请求和响应（需要安装）。

常用方法：
- requests.get(url)：发送GET请求。
- requests.post(url, data)：发送POST请求。
示例
python 复制代码
```
import requests

response = requests.get('https://api.github.com')
print(response.status_code)  # 输出: 200 (请求成功)
print(response.json())  # 输出: 响应的JSON内容
```

Pandas 模块

功能：用于数据分析和数据操作（需要安装）。

常用功能：

创建和操作数据框（DataFrame）。
数据清洗和处理。
数据分析和可视化。

安装命令：

bash 复制代码

pip install pandas
#如果你的系统同时安装了 Python 2 和 Python 3，可能需要使用以下命令：
pip3 install pandas

#查看 pandas 的版本和安装信息
pip show pandas

#查看当前python环境安装插件明细
python -m pip list

#切换清华源 下载pandas
pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pandas

示例：

python 复制代码

import pandas as pd

# 创建数据框
data = {'Name': ['Alice', 'Bob', 'Charlie'], 'Age': [25, 30, 35]}
df = pd.DataFrame(data)
print(df)
'''
      Name  Age
0    Alice   25
1      Bob   30
2  Charlie   35
'''
# 计算平均年龄
average_age = df['Age'].mean()
print(average_age)  # 输出: 30.0

pickle模块

功能：

pickle模块是Python标准库中的一个模块，用于序列化和反序列化Python对象。序列化是将对象转换为字节流的过程，以便可以将其存储在文件中或通过网络传输。反序列化是将字节流转换回对象的过程。

基本功能
1. 序列化 ：使用pickle.dump()或pickle.dumps()将对象转换为字节流。
  - pickle.dump(obj, file)：将对象obj序列化并写入文件file。
  - pickle.dumps(obj)：将对象obj序列化并返回字节流。
2. 反序列化 ：使用pickle.load()或pickle.loads()将字节流转换回对象。
  - pickle.load(file)：从文件file中读取字节流并反序列化为对象。
  - pickle.loads(bytes)：将字节流bytes反序列化为对象。
示例代码
python 复制代码
```
import pickle

# 要序列化的对象
data = {'name': 'Alice', 'age': 30, 'is_student': False}

# 序列化对象到文件
with open('data.pkl', 'wb') as f:
    pickle.dump(data, f)

# 从文件反序列化对象
with open('data.pkl', 'rb') as f:
    loaded_data = pickle.load(f)

print(loaded_data)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 30, 'is_student': False}
```

四.总结

Python 常用功能模块内容很多，大家不用去记，只需要知道有这么一些模块可以帮我们解决什么问题！就好了！

等真的需要用的时候大家在查对于模块的详细写法，去实现我们的需求！~

编程就是这样的全部都记得根本不可能，但是先留个印象然后再逐步加深理解！

创作整理不易，请大家多多关注多多点赞，有写的不对的地方欢迎大家补充，我来整理，再次感谢！

python-18-常用的模块

python-18-常用的模块

一.说明

二.常用的模块

常用函数：

常用函数：

常用函数

常用函数：

常用函数：

常用函数：

常用函数：

常用函数：

示例：

常用方法：

常用功能：

示例：

基本功能

四.总结