【新人系列】Python 入门（二十八）：常用标准库 - 上

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官方文档：https://docs.python.org/zh-cn/3.7/library/os.html

利用 Python 标准库或三方库，覆盖的功能场景包括：Web 框架、网络编程、网络爬虫、网络内容提取、模板引擎、数据库、数据可视化、图片处理、文本处理、自然语言处理、机器学习、日志、代码分析等。

• Python 标准库：https://docs.python.org/zh-cn/3.7/library/index.html
• Python 资源集合：https://github.com/zhoujinjian/awesome-python-cn

Tips：

不用通过 pip 工具下载的库称为标准库，需要用 pip 工具下载的库称为第三方库。

有些问题可以通过现成的库进行解决，通过上面提供的链接可以寻找符合需求的库进行下载使用。

1. os 模块

1.1 os 定义

os 模块是 Python 标准库中的一个用于访问操作系统相关功能的模块，使用 os 模块中提供的接口，可以实现跨平台访问。

os 模块的主要功能：系统相关、目录及文件操作、执行命令和管理进程

模块导入方式：

import os

1.2 使用方法

常见函数及方法

os 模块中包含了一系列文件操作相关的函数：

os.path 模块不仅提供了一些操作路径字符串的方法，还包含一些或者指定文件属性的一些方法：

上面红色标注的方法是日常过程中比较常用的方法，其中前三个标红的方法使用方法如下。

import os

# 获取当前文件的绝对路径
print(os.path.abspath(__file__))    # /Users/Desktop/project/test_python/test.py
# 获取当前文件名
print(os.path.basename(__file__))   # test.py
# 获取当前文件所在目录
print(os.path.dirname(__file__))    # /Users/Desktop/project/test_python

而 listdr 和 walk 方法都可用于遍历目录，其使用场景如下：

• 场景 1：在一个目录中只有文件，没有子文件夹，使用 os.listdir
• 场景 2：一个目录下既有子目录也有文件，需要递归遍历时，使用 os.walk

walk 函数声明：

• 返回值：函数返回一个元组，含有三个元素。
• 分别是：每次遍历的路径名、路径下子目录列表、目录下文件列表。

import os

path = "."

# 在一个目录下只有文件，没有文件夹，这个时候可以使用 os.listdir 遍历
for filename in os.listdir(path):
    print(os.path.join(path, filename))

# 递归的情况，一个目录下既有目录也有文件，则可以使用 os.walk 遍历
for root, dirs, files in os.walk(path):
    # 继续遍历当前目录下的所有文件
    for name in files:
        print(os.path.join(root, name))
    # 继续遍历当前目录下的所有目录
    for name in dirs:
        print(os.path.join(root, name))

执行命令

使用 os 模块中的 system 或者 popen 等方法可以执行操作系统的命令令。

1. os.system(command)

运行操作系统命令，直接显示结果。但返回值是 0 或 -1，不能获得显示在屏幕上的数据。其中 command 是要执行的命令字符串。

import os

os.system("ls")

2. os.popen(command, [mode, [bufsize]])

如果想将执行的命令结果持久化到变量中，则可以使用这个方法。它开启了一个子进程执行 command 参数指定的命令，在父进程和子进程之间建立一个管道 pipe，用于在父子进程间通信，并通过 read() 方法将命令的结果返回。

import os

ret = os.popen("ls")
print(ret)
print(ret.read())

2. sys 模块

2.1 sys 定义

sys 模块主要是针对与 Python 解释器相关的变量和方法，不是主机操作系统。

导入方式：

import sys

2.2 使用方法

1. sys.argv

sys.argv 是一个脚本执行参数列表，列表的第一个元素是脚本名称，从第二个元素开始才是真正的参数。

import sys

# 打印参数列表
for index, arg in enumerate(sys.argv):
    print("第 %d 个参数是：%s" % (index, arg))

2. sys.path

sys.path 是 Python 的搜索模块的路径集合，Python 就会按照这个路径集合搜索查找模块。

import sys

# 模块搜索路径
for path in sys.path:
    print(path)

如果想添加模块查找的路径，则可以直接使用 append 方法添加。

sys.path.append("C:\\")    # 将 C 盘路径添加到模块的查找的路径中

3. time 模块

3.1 time 定义

time 模块是 python 专门用来处理时间的内建库。

导入方式：

import time

3.2 使用方法

时间获取

在 Python 中，通常有这几种方式来表示时间：

• 时间戳
• 时间字符串
• 时间元组（struct_time）

import time

# 获取时间戳
t1 = time.time()
print(int(t1))  # 1723771496

# 获取时间元组
t2 = time.localtime()
print(t2)       # time.struct_time(tm_year=2024, tm_mon=8, tm_mday=16, tm_hour=9, tm_min=24, tm_sec=56, tm_wday=4, tm_yday=229, tm_isdst=0)

# 获取时间字符串
t3 = time.asctime()
print(t3)       # Fri Aug 16 09:24:56 2024

时间类型转换

import time

# 获取时间戳
t1 = time.time()
print(int(t1))  # 1723772044

# 将一个时间戳转换为时间元组
t2 = time.localtime((t1))
print(t2)   # time.struct_time(tm_year=2024, tm_mon=8, tm_mday=16, tm_hour=9, tm_min=34, tm_sec=4, tm_wday=4, tm_yday=229, tm_isdst=0)

# 再将时间元组转换回时间戳
t3 = time.mktime(t2)
print(t3)   # 1723772044.0

# 将时间戳转换成时间字符串
t4 = time.ctime(t3)
print(t4)   # Fri Aug 16 09:34:04 2024

时间类型格式化

1. time.strftime(format[, struct_time])

传入格式和 struct_time，返回按照 format 格式化后的时间字符串。

import time

# 将 struct_time 对象转换成格式化时间字符串
t1 = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(t1)   # 2024-08-16 09:37:36

t = time.localtime()    # 在睡眠前获取
time.sleep(3)

t2 = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t)
print(t2)   # 2024-08-16 09:37:36

2. time.strptime(string[, format])

将字符串时间转为 struct_time，time.strftime() 的逆向操作。

import time

# 将时间字符串转换成 struct_time 对象
time_str = "2010-01-01 20:00:00"
t = time.strptime(time_str, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")
print(t)    # time.struct_time(tm_year=2010, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=20, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=1, tm_isdst=-1)