12.8 标准库

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12.8.1 正则表达式库re

import re

re模块由两个对象组成：RegexObject(模式对象)和MatchObject(匹配对象，匹配结果)

定义

1. r关键字创建:

reg = r'\d'

2. compile方法创建:

re.compile('\d')

• 使用变量拼接正则

import re 
value = 'jaqi_l'

# re.Match object; span=(0, 14), match='www.jaqi_l.com'>
print(re.search( r'\w+\.'+ value + '\.\w+', 'www.jaqi_l.com'))

# re.Match object; span=(0, 14), match='www.jaqi_l.com'>
print(re.search(re.compile('\w+\.'+ value + '\.\w+'), 'www.jaqi_l.com'))

正则的组成

1. 特殊的元字符

• \d 0~9任意一个数字 [0-9]
• \D 非0~9之间的任意字符 [^0-9]
• \w 字母、数字或者下划线 [A-Za-z0-9_]
• \W 非字母、数字下划线 [^A-Za-z0-9_]
• \s 匹配任意一个空白字符，（包括空格、制表符、换页符等等）[\f\n\r\t\v]
• \S 匹配任意一个非空白字符，（包括空格、制表符、换页符等等）[^\f\n\r\t\v]
• \b 单词边界（匹配单词的开始或结束位置）
• \B 非单词边界（匹配不在单词开始或结束位置的位置）
• . 表示除了\n之外的任意字符（当re.DOTALL标记被指定时，则可以匹配包括换行符的任意字符）
• ^ 以某个字符开头（多行模式下，以每行的开始匹配）
• \A 以某个字符开头（不受多行模式下，仍以整个字符串的开始匹配）
• $ 以某个字符结尾（多行模式下，以每行的结尾匹配）
• \Z 以某个字符结尾（不受多行模式下，仍以整个字符串的结尾匹配）
• a|b a或者b任意个(a,b,ab)
• \n 换行符
• \t 制表符
• ^$ 空行
• .*? 非贪婪模式

2. 量词元字符
   * 出现零到多次 {0, }
+ 出现一次到多次 {1，}
? 出现零到一次 {0, 1}，非贪婪
   {n} 出现n次
   {n,} 出现至少n次
   {n,m} 出现n到m次

3. 原子表[]

• [abc] a或b或c任意个
• [^abc] 除了a、b、c之外的
• [a-z] a到z任意一个字母（[0-9] \d）
• [^a-z] a到z之外的任意字符

4. 原子组()
\n原子组号：从左到右一个括号表示一组\1、\2、\3、\4，如果是嵌套的，先算里面的然后在继续算后面的

import re
# 138****1234
print(re.sub(r'(\d{3})(\d{4})(\d{4})', r'\1****\2', '13812341234'))

修饰符

• re.I:忽略大小写
• re.L:根据本地设置而更改\w,\W,\b,\B,\s,\S的匹配内容
• re.M:多行匹配模式，影响 ^ 和 $
• re.S、re.DOTALL:使.元字符也能匹配换行符
• re.U:匹配Unicode字符
• re.X:忽略pattern中的空格,并且可以使用“#”

RegexObject(模式对象)

1. match 返回全部符合的元素对象match(pattern, string, flags)

• 参数：

pattern:正则表达式
string:要匹配的字符串
flags:匹配方式，可选项如上修饰符

2. search 返回全部符合的元素对象search(pattern, string, flags)

• 参数：

pattern:正则表达式
string:要匹配的字符串
flags:匹配方式，可选项如上修饰符

search 与 match 的区别

import re
# match是完整匹配，从头开始匹配
print(re.match('jaqi', 'www.jaqi_l.com')) # None
# 相当于
print(re.search('^jaqi', 'www.jaqi_l.com'))  # None
 
print(re.search('jaqi', 'www.jaqi_l.com')) # <re.Match object; span=(4, 8), match='jaqi'>

3. sub 返回替换后的字符串sub(pattern, repl, string, count, flags)

• 参数：

pattern:正规表达式模式
repl:替换的字符串，也可为一个函数
string:要被查找替换的原始字符串
count:可选参数，最大替换次数，默认全部替换
flags:匹配方式，可选项如上修饰符

import re
# 1381234-5678 最多匹配数1，所以第二个"-"不会被替换
print (re.sub('-', "", "138-1234-5678",1))
# 138****1234
print(re.sub(r'(\d{3})(\d{4})(\d{4})', r'\1****\2', '13812341234'))

4. subn 返回一个元组，元组包括替换后的字符串和一共替换的次数sub(pattern, repl, string, count=0, flags)

• 参数：

pattern:正规表达式模式
repl:替换的字符串，也可为一个函数
string:要被查找替换的原始字符串
count:可选参数，最大替换次数
flags:匹配方式，可选项如上修饰符

import re
# ('13812345678', 2)
print (re.subn('-', "", "138-1234-5678",2))

5. findall 返回一个列表，列表项为所有匹配的元素pattern.findall(string, pos, endpos)

• 参数：

pattern:正则表达式
string:要匹配的字符串
pos:匹配的起始位置
endpos:匹配的结束位置,不包括结束位置的索引（左闭右开）

import re
pattern = re.compile('1234')

#  match 和 search 是返回最先匹配成功的元素
# <re.Match object; span=(3, 7), match='1234'>
print(re.search(pattern,'13812341234'))

# 返回全部的匹配项
# ['1234', '1234']
print(pattern.findall('13812341234'))
# ['1234']
print(pattern.findall('13812341234',7,11))

6. finditer 返回一个迭代器，每一项为所有匹配的元素详细信息findall(pattern, string, flags)

• 参数：

pattern:正则表达式
string:要匹配的字符串
flags:匹配方式，可选项如上修饰符

import re
pattern = re.compile('1234')

# 返回全部的匹配项
list = pattern.finditer('13812341234')
for match in list: 
    print (match.group())

7. split 返回一个列表，列表项为所有匹配的元素split(pattern, string, maxsplit, flags)

• 参数：

pattern:正则表达式
string:要匹配的字符串
maxsplit:分隔次数, 不填或0标识不限制次数
flags:匹配方式，可选项如上修饰符

import re
pattern = re.compile('\W+')
# ['abc', 'def', 'ghi']
print(pattern.split('abc,def,ghi'))

# ['abc', 'def,ghi']
print(split(pattern,'abc,def,ghi',1))

MatchObject(匹配对象，匹配结果)

使用 search、match等RegexObject方法时，返回的是MatchObject(匹配对象，匹配结果)

• groups():返回一个包含所有原子组的元组，0表示全部，1,2,3...表示原子组序号
• group(n):返回原子组序号为n，所匹配的字符串，一次输入多个n，返回多组匹配的字符串 ，不填认为是整个字符串
• span(n): 返回一个元组包含匹配 (开始,结束) 的位置，不填认为是整个字符串
• start(n):返回匹配开始的位置，不填认为是整个字符串的开始位置
• end(n):返回匹配结束的位置，不填认为是整个字符串的结束位置

import re
# ('138', '1234', '5678')
print(re.match('(\d{3})(\d{4})(\d{4})', '13812345678').groups())
# 13812345678 0或者不填都返回整体
print(re.match('(\d{3})(\d{4})(\d{4})', '13812345678').group())
# 1234 
print(re.match('(\d{3})(\d{4})(\d{4})', '13812345678').group(2))
# (3, 7)组2的还是结束索引 
print(re.match('(\d{3})(\d{4})(\d{4})', '13812345678').span(2))
# 3 组3的开始位置‘1’的索引是3
print(re.match('(\d{3})(\d{4})(\d{4})', '13812345678').start(2))
# 7 组3的结束位置‘4’的索引是7
print(re.match('(\d{3})(\d{4})(\d{4})', '13812345678').end(2))

12.8.2 日期时间库

time

import time

# 时间戳 1710409191.9605918
print(time.time())

# 当前时间 time.struct_time(tm_year=2024, tm_mon=3, tm_mday=14, tm_hour=17, tm_min=39, tm_sec=51, tm_wday=3, tm_yday=74, tm_isdst=0)
print(time.localtime())

# 格式化当前时间 24-03-14 17:39:51
print(time.strftime('%y-%m-%d %H:%M:%S'))

• 内置函数

1. altzone：返回格林威治时间与当前地区的时间差(s)
2. asctime(tupletime)：接收时间元祖，返回一个格式化的时间字符串(Fri Mar 15 09:21:43 2024)
3. clock：返回当前时间的浮点秒数(Python 3.3以后不推荐试用，由perf_counter、process_time替代)
4. ctime(secs)：接收时间戳，返回格式化的时间字符串（作用相当于asctime(localtime(secs))，未给参数相当于asctime()）
5. gmtime(secs)：接收时间戳，返回格林威治时间元组
6. localtime(secs)：接收时间戳，返回当地时间元组
7. mktime(tupletime)：接受时间元组，返回时间戳
8. sleep：推迟调用线程的运行
9. strftime(fmt,tupletime)：接收以时间元组和格式字符串，并返回以可读字符
10. strptime(str,fmt)：接收可读字符和格式字符串，并返回时间元祖
11. time：返回当前时间的时间戳
12. tzset：设置时区
13. perf_counter：当前进程运行时的所有时间（包括任何等待 I/O 操作或其他非CPU工作的时间）
14. process_time：当前进程在CPU上的执行时间（不包括任何等待 I/O 操作或其他非CPU工作的时间）

• 属性

1. timezone：返回当前时区的时间差(s)
2. tzname：返回当前时区的名称

datetime

import datetime

# 当前时间
print(datetime.datetime.now())

nowTime = datetime.datetime.now()
# 十分钟后的时间
print(datetime.timedelta(minutes=10)+nowTime)

# 十天后的时间
print(datetime.timedelta(days=10)+nowTime)

calendar

• 内置函数

1. calendar(year, width, lines, columns)：接收一个年份，返回该年的日历
2. month(year,month,width,lines)：接收一个年份、月份，返回该年该月的日历
3. monthcalendar(year,month)：接收一个年份、月份，返回该年该月的二维数组
4. monthrange(year,month)：接收一个年份、月份，返回该月的一号是星期几，该月有几天
5. firstweekday：获取每周的起始日期码，默认是0
6. setfirstweekday(weekday)：设置每周的起始日期码
7. isleap(year)：接收一个年份，返回该年份是否是闰年
8. leapdays(year1,year2)：接受开始和结束年份，返回闰年的总数
9. prcal(year, width, lines, columns)：相当于print (calendar.calendar(year, width, lines, columns))
10. prmonth(year,month,width,lines)：相当于month(year,month,width,lines)
11. timegm(tupletime)：和time.gmtime相反：接受一个时间元组形式，返回该时刻的时间戳
12. weekday(year,month,day)：返回给定日期的日期码

import calendar

# 获取某年某月的日历
cal = calendar.month(2006, 4)

组成

• 时间元祖(tupletime)

字段	值范围
tm_year（4位数年）	0000-9999
tm_mon（月）	1 到 12
tm_mday（日）	1 到 31
tm_hour（小时）	0 到 23
tm_min（分钟）	0 到 59
tm_sec（秒）	0 到 61 (60或61 是闰秒)
tm_wday（一周的第几日）	0 到 6 (0是周一)
tm_yday（一年的第几日）	一年中的第几天，1 到 366
tm_isdst（夏令时）	是否为夏令时，值有：1(夏令时)、0(不是夏令时)、-1(未知)，默认 -1

• 格式化符号(fmt)

符号	意义
%y	两位数的年份表示（00-99）
%Y	四位数的年份表示（000-9999）
%m	月份（01-12）
%d	月内中的一天（0-31）
%H	24小时制小时数（0-23）
%I	12小时制小时数（01-12）
%M	分钟数（00=59）
%S	秒（00-59）
%a	本地简化星期名称
%A	本地完整星期名称
%b	本地简化的月份名称
%B	本地完整的月份名称
%c	本地相应的日期表示和时间表示
%j	年内的一天（001-366）
%p	本地A.M.或P.M.的等价符
%U	一年中的星期数（00-53）星期天为星期的开始
%w	星期（0-6），星期天为星期的开始
%W	一年中的星期数（00-53）星期一为星期的开始
%x	本地相应的日期表示
%X	本地相应的时间表示
%Z	当前时区的名称
%%	%号本身

• 参数说明

year：年份
month：月份
weekday：星期几
day：几号
width(w)：指定每一行的宽度，用于控制输出的日历格式,默认为20
lines(l)：指定每列应有多少行周信息才换到下一列,默认为6
columns(c)：指定日历应该分成多少列展示,默认为3
tupletime：时间元祖 secs：时间戳
fmt：格式化符号 str：刻度的时间字符串

12.8.3 数学

math

• 常量

1. e：返回自然常数e
2. inf：返回一个浮点数，表示正无穷大
3. nan：返回一个浮点值 NaN
4. pi：返回圆周率π
5. tau：返回数学常数 τ = 6.283185...，等于 2π

• 方法

1. math.acos(x)：返回 x 的反余弦，结果范围在 0 到 pi 之间
2. math.acosh(x)：返回 x 的反双曲余弦值
3. math.asin(x)：返回 x 的反正弦值，结果范围在 -pi/2 到 pi/2 之间
4. math.asinh(x)：返回 x 的反双曲正弦值
5. math.atan(x)：返回 x 的反正切值，结果范围在 -pi/2 到 pi/2 之间
6. math.atan2(y, x)：返回给定的 X 及 Y 坐标值的反正切值，结果是在 -pi 和 pi 之间
7. math.atanh(x)：返回 x 的反双曲正切值
8. math.ceil(x)：将 x 向上舍入到最接近的整数
9. math.cos()：返回 x 弧度的余弦值
10. math.cosh(x)：返回 x 的双曲余弦值
11. math.degrees(x)：将角度 x 从弧度转换为度数
12. math.erf(x)：返回一个数的误差函数
13. math.erfc(x)：返回 x 处的互补误差函数
14. math.fabs(x)：返回 x 的绝对值
15. math.factorial(x)：返回 x 的阶乘
16. math.floor()：将数字向下舍入到最接近的整数
17. math.fmod(x, y)：返回 x/y 的余数
18. math.fsum(iterable)：返回可迭代对象 (元组, 数组, 列表, 等)中的元素总和，是浮点值
19. math.gcd()：返回给定的整数参数的最大公约数
20. math.isclose(a,b)：检查两个值是否彼此接近，若 a 和 b 的值比较接近则返回 True，否则返回 False
21. math.isfinite(x)：判断 x 是否有限，如果 x 既不是无穷大也不是 NaN，则返回 True ，否则返回 False
22. math.isinf(x)：判断 x 是否是无穷大，如果 x 是正或负无穷大，则返回 True ，否则返回 False
23. math.isnan()：判断数字是否为 NaN，如果 x 是 NaN（不是数字），则返回 True ，否则返回 False
24. math.isqrt()：将平方根数向下舍入到最接近的整数
25. math.ldexp(x, i)：返回 x * (2**i) 。 这基本上是函数 math.frexp() 的反函数
26. math.log(x[, base])：使用一个参数，返回 x 的自然对数（底为 e ）
27. math.log10(x)：返回 x 底为 10 的对数
28. math.log1p(x)：返回 1+x 的自然对数（以 e 为底）
29. math.log2(x)：返回 x 以 2 为底的对数
30. math.perm(n, k=None)：返回不重复且有顺序地从 n 项中选择 k 项的方式总数
31. math.pow(x, y)：将返回 x 的 y 次幂
32. math.prod(iterable)：计算可迭代对象中所有元素的积
33. math.radians(x)：将角度 x 从度数转换为弧度
34. math.sin(x)：返回 x 弧度的正弦值
35. math.sinh(x)：返回 x 的双曲正弦值
36. math.sqrt(x)：返回 x 的平方根
37. math.tan(x)：返回 x 弧度的正切值
38. math.tanh(x)：返回 x 的双曲正切值
39. math.trunc(x)：返回 x 截断整数的部分，即返回整数部分，删除小数部分

random

import random

# 0-24 整数
print(random.randint(0,24))

# 从枚举值中随机选取一个值
print(random.choice(['a','b','c','d','e','f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','q','r','s','t','u','v','w','x','y','z']))

• 方法

1. randint(x,y)：返回x到y之间随机整数
2. random()：返回0.0到1.0之间随机浮点数
3. choice(list)：返回list之中的一个随机整数

12.8.4 文件夹操作

access

• 方法

1. os.access(path, mode)：检测是否有访问

path：路径
mode：检测模式，可选值有os.F_OK是否存在、os.R_OK否可读、os.W_OK是否可写、os.X_OK否可执行

chdir

• 方法

1. os.chdir(path)：改变当前工作目录

path：路径

chmod

• 方法

1. os.chmod(path, mode)：改变当前工作目录

path：路径
mode：权限

chown

• 方法

1. os.chown(path, mode)：更改文件所有者

path：路径
uid：所属用户 ID
gid：所属用户组 ID

path

1. os.path.abspath(path)：返回绝对路径
2. os.path.basename(path)：返回文件名
3. os.path.dirname(path)：返回路径中的目录部分
4. os.path.split(path)：返回路径的目录和文件名
5. os.path.exists(path)：判断路径是否存在
6. os.path.isdir(path)：判断是否为目录
7. os.path.isfile(path)：判断是否为文件
8. os.path.join(path1, path2)：路径拼接
9. os.path.samefile(path1, path2)：判断两个路径是否指向同一个文件

import os

# 当前路径的绝对路径
print(os.path.abspath('.'))
# 根目录下是否存在 Users
print(os.path.exists('/Users'))
 
# 是不是目录
print(os.path.isdir('/Users'))

# 是不是文件
print(os.path.isfile('/Users'))

# 路径拼接
print(os.path.join('a/b','c/d'))

replace

os.replace(src, dst)：重命名文件或目录

src：源文件或目录
dst：重命名后的文件或目录，如果已存在，会直接替换

symlink

os.symlink(src, dst, target_is_directory)创建软链接

src：要创建软链接的目标文件或目录的路径
dst：软链接的路径和名称
target_is_directory：指定 src 是否是一个目录。如果为True，dst 将被创建为指向目录的软链接

readlink

os.readlink(path)返回软链接所指向的文件

path：文件路径

statvfs

os.statvfs(path)文件的文件系统的信息

path：文件路径

rename

os.rename(old, new)递归重命名目录或文件

old：要修改的目录名
new：修改后的目录名

renames

os.renames(old, new)递归重命名目录或文件

old：要重命名的目录
new：文件或目录的新名字，可以是包含在目录中的文件，或者完整的目录树

rmdir

os.rmdir(path)删除指定路径的非空目录

path：文件路径

remove

os.remove(path)删除指定路径的文件

path：文件路径

removedirs

os.removedirs(path)递归删除非空目录

path要移除的目录路径

12.8.4 网络库urllib(http协议库)

from urllib import request

url = 'https://www.baidu.com/'

res = request.urlopen(url,timeout=1)

print(res.read().decode('utf-8'))

• get / post

from urllib import request
from urllib import parse

data = bytes(parse.urlencode({'word': 'hello'}), encoding='utf-8')

response1 = request.urlopen('http://httpbin.org/post', data=data)
print(response1.read().decode('utf-8'))

response2 = request.urlopen('http://httpbin.org/get?word=hello',timeout=1)
print(response2.read().decode('utf-8'))

• 捕获错误

from urllib import request

try:
    response = request.urlopen('http://httpbin.org/get', timeout=0.1)
    print(response.read().decode('utf-8'))
except Exception as e:
    print('time out')

• 设置请求头

from urllib import request
from urllib import parse

data = bytes(parse.urlencode({'word': 'hello'}), encoding='utf-8')

headers = {
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_2) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/47.0.2526.80 Safari/537.36'
}

req = request.Request('http://httpbin.org/post', data=data, headers=headers, method='POST')

res = request.urlopen(req)

print(res.read().decode('utf-8'))