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python常用标准库_python标准库有哪些

作者：神奇cpp | 2024-08-02 15:18:57

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python标准库有哪些

python常用标准库

python常用标准库
python其他标准库
标准库网址：

python常用标准库

Python有一套标准库(standard library)。
安装python时，标准库随着Python解释器，一起安装在你的电脑中的，它是Python的一个组成部分。
标准库即Python自带模块，不需要单独安装。
详细参见： python标准库

一、python内置函数：
在这里插入图片描述

二、标准库的三个方面：Python增强，系统互动，以及网络。

第一类：Python增强

1. 文本处理服务

re — 正则表达式操作

在线正则表达式测试
python可以用正则表达式(regular expression)来处理字符串，正则表达式是一个字符串模板。
```
import re
a = re.findall("\d+","321dfdf41")
print(a)
# 输出打印['321', '41']
b = re.findall("\d","312fddf541")
print(b)
# 输出打印['3', '1', '2', '5', '4', '1']
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```
注：其他实例参见此博客。
textwrap—文本自动换行与填充
string — 常见的字符串操作
difflib — 计算差异的辅助工具
unicodedata — Unicode 数据库
stringprep — 因特网字符串预备
readline — GNU readline 接口

readline模块定义了一系列函数用来读写Python解释器中历史命令，并提供自动补全命令功能。这个模块可以通过relcompleter模块直接调用，模块中的设置会影响解释器中的交互提示，以及内置函数raw_input()和input()提供的提示。
rlcompleter — GNU readline 的补全函数

2. 数据类型

datetime — 基本的日期和时间类型
datetime.date类: date对象表示理想化日历中的日期(年、月和日), 公历1年1月1日被称为第一天，依次往后推。
datetime.time类:表示一个(当地)时间对象，与任何特定的日期无关，并且可以通过tzinfo(时区)对象进行调整。
datetime.datetime类:datetime对象包含date对象和time对象的所有信息

from datetime import datetime, time, date
# 输出
datetime.today(): 2021-04-06 16:53:12.080000
datetime.now(): 2021-04-06 16:53:12.080000
datetime.utcnow(): 2021-04-06 08:53:12.080000
datetime.fromtimestamp(1491468000): 2017-04-06 16:40:00
datetime.fromordinal(699000): 1914-10-19 00:00:00
datetime.combine(date(2012,12,12), time(12,12,12)): 2012-12-12 23:59:59
datetime.strptime("2012-12-10", "%Y-%m-%d"): 2012-12-10 00:00:00
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其他实例参见此博客。

zoneinfo — IANA 时区支持

calendar — 日历相关函数

import calendar
cal = calendar.TextCalendar(calendar.SUNDAY)
print(cal.formatyear(2020, 2, 1, 1, 3))
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在这里插入图片描述

collections — 容器数据类型
Python数据结构常用模块：collections、heapq、operator、itertools
collections常用类型有：计数器（Counter），双向队列（deque），默认字典（defaultdict），有序字典（OrderedDict），可命名元组（namedtuple）　
实例参见博客。
collections.abc — 容器的抽象基类
heapq — 堆队列算法
bisect — 数组二分查找算法
array — 高效的数值数组
weakref — 弱引用
types — 动态类型创建和内置类型名称
copy — 浅层 (shallow) 和深层 (deep) 复制操作
Python中的赋值语句不复制对象，它们在目标和对象之间建立索引。对于可变项目或可变项目的集合，有时需要一个副本，以便可以更改一个副本而不更改其他副本。该模块提供通用的浅层和深层copy操作。
实例参考此博客。
pprint — 数据美化输出
reprlib — 另一种 repr() 实现
enum — 对枚举的支持
graphlib — Functionality to operate with graph-like structures

4. 数字和数学模块

numbers — 数字的抽象基类

math — 数学函数

import math
print(dir(math))
# 打印输出：
['__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc']

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cmath — 关于复数的数学函数
复数在 Python 中的表达式为 C==c.real+c.imag*j。
cmath 模块和 Python 中的 math 模块对应， math提供对于实数运算的支持， cmath 模块对复数运算和其他复杂运算的支持。
decimal — 十进制定点和浮点运算
fractions — 分数

random — 生成伪随机数

random.random() #用于生成一个0到1的随机浮点数：0<= n < 1.0
random.uniform(a,b)  #用于生成一个指定范围内的随机浮点数，两个参数其中一个是上限，一个是下限。如果a > b，则生成的随机数n: b <= n <= a。如果 a <b， 则 a <= n <= b。
random.randint(a, b) #用于生成一个指定范围内的整数。其中参数a是下限，参数b是上限，生成的随机数n: a <= n <= b
random.randrange([start], stop[, step]) #从指定范围内，按指定基数递增的集合中 获取一个随机数。
random.choice(sequence) #random.choice从序列中获取一个随机元素。
random.shuffle(x[, random]) #用于将一个列表中的元素打乱,即将列表内的元素随机排列。
random.sample(sequence, k) #从指定序列中随机获取指定长度的片断并随机排列。注意：sample函数不会修改原有序列。
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statistics — 数学统计函数

5.函数式编程模块

itertools — 为高效循环而创建迭代器的函数
functools — 高阶函数和可调用对象上的操作
operator — 标准运算符替代函数

6.文件和目录访问

pathlib — 面向对象的文件系统路径
os.path — 常用路径操作
fileinput — 迭代来自多个输入流的行
stat — 解析 stat() 结果
filecmp — 文件及目录的比较
tempfile — 生成临时文件和目录
glob — Unix 风格路径名模式扩展
fnmatch — Unix 文件名模式匹配
linecache — 随机读写文本行
shutil — 高阶文件操作

7.数据持久化

pickle — Python 对象序列化
copyreg — 注册配合 pickle 模块使用的函数
shelve — Python 对象持久化
marshal — 内部 Python 对象序列化
dbm — Unix “数据库” 接口
sqlite3 — SQLite 数据库 DB-API 2.0 接口模块

8.数据压缩和存档

zlib — 与 gzip 兼容的压缩
gzip — 对 gzip 格式的支持
bz2 — 对 bzip2 压缩算法的支持
lzma — 用 LZMA 算法压缩
zipfile — 使用ZIP存档
tarfile — 读写tar归档文件

9.文件格式

csv — CSV 文件读写
configparser — 配置文件解析器
netrc — netrc 文件处理
xdrlib — 编码与解码 XDR 数据
plistlib — 生成与解析 Apple .plist 文件

10.加密服务

hashlib — 安全哈希与消息摘要
hmac — 基于密钥的消息验证
secrets — 生成安全随机数字用于管理密码

11.二进制数据服务

struct — 将字节串解读为打包的二进制数据
codecs — 编解码器注册和相关基类

第二类：系统互动

1. Python运行控制

通用操作系统服务

os— 多种操作系统接口
io— 处理流的核心工具
argparse — 命令行选项、参数和子命令解析器

1.argparse模块可以让人轻松编写用户友好的命令行接口
2.自动生成帮助和使用手册
3.用户给程序传入无效参数时报出错误信息

如何使用argparse

首先导入这个包，argparse是python标准库，不需要安装；创建一个ArgumentParser对象，构造一个解析器parser。自定义description描述。

import argparse

parser = argparse.ArgumentParser(description="求长方形求面积")
parser.add_argument("a", type=int, help="长度")
parser.add_argument("b", type=int, help="宽度")
parser.add_argument("-i", "--info", help="我是可选参数")
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 调用add_argument()添加参数：
 type表示接收的数据类型，不定义默认为str，此处需要计算面积，需要int类型；
 help参数为提示信息，后面会看到效果；
 再添加一个可选参数 --info -i 表示参数简写
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调用parse_args()，读取命令行传入的参数，并进行解析后，存储或者执行相关的操作

args = parser.parse_args()
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time — 时间的访问和转换

time模块
getopt — C 风格的命令行选项解析器
logging — Python 的日志记录工具
logging.config — 日志记录配置
logging.handlers — 日志处理程序
getpass — 便携式密码输入工具
curses — 终端字符单元显示的处理
curses.textpad — 用于 curses 程序的文本输入控件
curses.ascii — 用于 ASCII 字符的工具
curses.panel — curses 的面板栈扩展
platform — 获取底层平台的标识数据
errno — 标准 errno 系统符号
ctypes — Python 的外部函数库

Python运行时服务

sys — 系统相关的参数和函数

sys模块的常见函数列表
sys.argv: 实现从程序外部向程序传递参数。
sys.exit([arg]): 程序中间的退出，arg=0为正常退出。
sys.getdefaultencoding(): 获取系统当前编码，一般默认为ascii。
sys.setdefaultencoding(): 设置系统默认编码，执行dir（sys）时不会看到这个方法，在解释器中执行不通过，可以先执行reload(sys)，在执行 setdefaultencoding('utf8')，此时将系统默认编码设置为utf8。（见设置系统默认编码 ）
sys.getfilesystemencoding(): 获取文件系统使用编码方式，Windows下返回'mbcs'，mac下返回'utf-8'.
sys.path: 获取指定模块搜索路径的字符串集合，可以将写好的模块放在得到的某个路径下，就可以在程序中import时正确找到。
sys.platform: 获取当前系统平台。
sys.stdin,sys.stdout,sys.stderr: stdin , stdout , 以及stderr 变量包含与标准I/O 流对应的流对象. 如果需要更好地控制输出,而print 不能满足你的要求, 它们就是你所需要的. 你也可以替换它们, 这时候你就可以重定向输出和输入到其它设备( device ), 或者以非标准的方式处理它们
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sysconfig — Provide access to Python’s configuration information
builtins — 内建对象
__main__ — 顶层脚本环境
warnings — Warning control
dataclasses — 数据类
contextlib — 为 with语句上下文提供的工具
abc — 抽象基类
atexit — 退出处理器
traceback — 打印或检索堆栈回溯
__future__— Future 语句定义
gc — 垃圾回收器接口
inspect — 检查对象
site —— 指定域的配置钩子

并发执行

threading — 基于线程的并行
多线程模块threading，该模块支持守护线程，其工作方式：守护线程一般是一个等待客户端请求的服务器。如果没有客户端请求，守护线程就是空闲的。如果把一个线程设置为守护线程，就表示这个线程是不重要的，进程退出时不需要等待这个线程执行完成。
参看此博客。
multiprocessing — 基于进程的并行
multiprocessing.shared_memory — 可从进程直接访问的共享内存
concurrent 包
concurrent.futures — 启动并行任务
subprocess — 子进程管理
sched — 事件调度器
queue — 一个同步的队列类
_thread — 底层多线程 API

第三类：网络

网络和进程间通信

asyncio — 异步 I/O
socket — 底层网络接口
ssl — 套接字对象的 TLS/SSL 包装器
select — 等待 I/O 完成
selectors — 高级 I/O 复用库
asyncore — 异步套接字处理器
asynchat — 异步套接字指令/响应处理程序
signal — 设置异步事件处理程序
mmap — 内存映射文件支持

互联网数据处理

email — 电子邮件与 MIME 处理包
json — JSON 编码和解码器
mailcap — Mailcap 文件处理
mailbox — Manipulate mailboxes in various formats
mimetypes — Map filenames to MIME types
base64 — Base16, Base32, Base64, Base85 数据编码
binhex — 对binhex4文件进行编码和解码
binascii — 二进制和 ASCII 码互转
quopri — 编码与解码经过 MIME 转码的可打印数据
uu — 对 uuencode 文件进行编码与解码

结构化标记处理工具

html — 超文本标记语言支持
html.parser — 简单的 HTML 和 XHTML 解析器
html.entities — HTML 一般实体的定义

XML处理模块

xml.etree.ElementTree — ElementTree XML API
xml.dom — The Document Object Model API
xml.dom.minidom — Minimal DOM implementation
xml.dom.pulldom — Support for building partial DOM trees
xml.sax — Support for SAX2 parsers
xml.sax.handler — Base classes for SAX handlers
xml.sax.saxutils — SAX 工具集
xml.sax.xmlreader — Interface for XML parsers
xml.parsers.expat — Fast XML parsing using Expat

互联网协议和支持

webbrowser — 方便的Web浏览器控制器
cgi — Common Gateway Interface support
cgitb — 用于 CGI 脚本的回溯管理器
wsgiref — WSGI Utilities and Reference Implementation
urllib — URL 处理模块
urllib.request — 用于打开 URL 的可扩展库
urllib.response — urllib 使用的 Response 类
urllib.parse — 用于解析 URL
urllib.error — urllib.request 引发的异常类
urllib.robotparser — robots.txt 语法分析程序
http — HTTP 模块
http.client — HTTP 协议客户端
ftplib — FTP 协议客户端
poplib — POP3 协议客户端
imaplib — IMAP4 协议客户端
nntplib — NNTP protocol client
smtplib —SMTP协议客户端
smtpd — SMTP 服务器
telnetlib — Telnet client
uuid — UUID objects according to RFC 4122
socketserver — A framework for network servers
http.server — HTTP 服务器
http.cookies — HTTP状态管理
http.cookiejar —— HTTP 客户端的 Cookie 处理
xmlrpc — XMLRPC 服务端与客户端模块
xmlrpc.client — XML-RPC client access
xmlrpc.server — Basic XML-RPC servers
ipaddress — IPv4/IPv6 操作库

python其他标准库

contextvars — 上下文变量

上下文变量
手动上下文管理
asyncio 支持

多媒体服务

audioop — 处理原始音频数据
aifc — 读写 AIFF 和 AIFC 文件
sunau — 读写 Sun AU 文件
wave — 读写WAV格式文件
chunk — 读取 IFF 分块数据
colorsys — 颜色系统间的转换
imghdr — 推测图像类型
sndhdr — 推测声音文件的类型
ossaudiodev — Access to OSS-compatible audio devices

国际化

gettext — 多语种国际化服务
locale — 国际化服务

程序框架

turtle — 海龟绘图
cmd — 支持面向行的命令解释器
shlex — Simple lexical analysis

Tk图形用户界面(GUI)

tkinter — Tcl/Tk的Python接口
tkinter.colorchooser — 颜色选择对话框
tkinter.font — Tkinter 字体封装
Tkinter 对话框
tkinter.messagebox — Tkinter 消息提示
tkinter.scrolledtext — 滚动文字控件
tkinter.dnd — 拖放操作支持
tkinter.ttk — Tk主题部件
tkinter.tix — Extension widgets for Tk
IDLE
其他图形用户界面（GUI）包

开发工具

typing — 类型提示支持
pydoc — 文档生成器和在线帮助系统
Python Development Mode
Effects of the Python Development Mode
ResourceWarning Example
Bad file descriptor error example
doctest — 测试交互性的Python示例
unittest — 单元测试框架
unittest.mock — mock对象库
unittest.mock 上手指南

2to3 - 自动将 Python 2 代码转为 Python 3 代码

test — Python回归测试包
test.support — Utilities for the Python test suite
test.support.socket_helper — Utilities for socket tests
test.support.script_helper — Utilities for the Python execution tests
test.support.bytecode_helper — Support tools for testing correct bytecode generation

调试和分析

审计事件表
bdb — Debugger framework
faulthandler — Dump the Python traceback
pdb — Python 的调试器
Python Profilers 分析器
timeit — 测量小代码片段的执行时间
trace — 跟踪Python语句执行
tracemalloc — 跟踪内存分配

软件打包和分发

distutils — 构建和安装 Python 模块
ensurepip — Bootstrapping the pip installer
venv — 创建虚拟环境
zipapp — Manage executable Python zip archives

自定义 Python 解释器

code — 解释器基类
codeop — 编译Python代码

导入模块

zipimport — 从 Zip 存档中导入模块
pkgutil — 包扩展工具
modulefinder — 查找脚本使用的模块
runpy — Locating and executing Python modules
importlib — import 的实现
Using importlib.metadata

Python 语言服务

parser — 访问 Python 解析树
ast — 抽象语法树
symtable — Access to the compiler’s symbol tables
symbol — 与 Python 解析树一起使用的常量
token — 与Python解析树一起使用的常量
keyword — 检验Python关键字
tokenize — 对 Python 代码使用的标记解析器
tabnanny — 模糊缩进检测
pyclbr — Python 模块浏览器支持
py_compile — 编译 Python 源文件
compileall — Byte-compile Python libraries
dis — Python 字节码反汇编器
pickletools — pickle 开发者工具集

杂项服务

formatter — 通用格式化输出

Windows系统相关模块

msilib — Read and write Microsoft Installer files
msvcrt — 来自 MS VC++ 运行时的有用例程
winreg — Windows 注册表访问
winsound — Sound-playing interface for Windows

Unix 专有服务

posix — 最常见的 POSIX 系统调用
pwd — 用户密码数据库
spwd — The shadow password database
grp — 组数据库
crypt — Function to check Unix passwords
termios — POSIX 风格的 tty 控制
tty — 终端控制功能
pty — 伪终端工具
fcntl — The fcntl and ioctl system calls
pipes — 终端管道接口
resource — Resource usage information
nis — Sun 的 NIS (黄页) 接口
Unix syslog 库例程

被取代的模块

optparse — 解析器的命令行选项
imp — Access the import internals

未创建文档的模块

平台特定模块

标准库网址：

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