`stdlib.md`

244 строк · 16.3 КБ · обычная страница · сырой текст · скачать
1> **Источник:** https://python-all.ru/2.7/tutorial/stdlib.html2>3> «Документация Python на русском» – неофициальный перевод официальной документации Python: версии от 2.6 до 3.16, полнотекстовый поиск, английский оригинал рядом с переводом. Эта Markdown-версия страницы предназначена для работы с LLM: вставьте её в ChatGPT, Claude или Cursor.45---67# 10. Краткий обзор стандартной библиотеки89## 10.1. Интерфейс операционной системы1011Модуль [`os`](https://python-all.ru/2.7/library/os.html#module-os) предоставляет десятки функций для взаимодействия с операционной системой:1213```python14>>> import os15>>> os.getcwd()      # Возвращает текущую рабочую директорию16'C:\\Python26'17>>> os.chdir('/server/accesslogs')   # Изменяет текущую рабочую директорию18>>> os.system('mkdir today')   # Выполняет команду mkdir в системной оболочке19020```2122Обязательно используйте стиль `import os` вместо `from os import *`. Это не позволит [`os.open()`](https://python-all.ru/2.7/library/os.html#os.open) затенять встроенную функцию [`open()`](https://python-all.ru/2.7/library/functions.html#open), которая работает совсем иначе.2324Встроенные функции [`dir()`](https://python-all.ru/2.7/library/functions.html#dir) и [`help()`](https://python-all.ru/2.7/library/functions.html#help) полезны в качестве интерактивных средств для работы с большими модулями, такими как [`os`](https://python-all.ru/2.7/library/os.html#module-os):2526```python27>>> import os28>>> dir(os)29<returns a list of all module functions>30>>> help(os)31<returns an extensive manual page created from the module's docstrings>32```3334Для повседневных задач управления файлами и каталогами модуль [`shutil`](https://python-all.ru/2.7/library/shutil.html#module-shutil) предоставляет интерфейс более высокого уровня, который проще в использовании:3536```python37>>> import shutil38>>> shutil.copyfile('data.db', 'archive.db')39>>> shutil.move('/build/executables', 'installdir')40```4142## 10.2. Шаблоны файлов4344Модуль [`glob`](https://python-all.ru/2.7/library/glob.html#module-glob) предоставляет функцию для составления списков файлов по поиску с шаблонами каталогов:4546```python47>>> import glob48>>> glob.glob('*.py')49['primes.py', 'random.py', 'quote.py']50```5152## 10.3. Аргументы командной строки5354Часто служебным скриптам требуется обрабатывать аргументы командной строки. Эти аргументы хранятся в виде списка в атрибуте *argv* модуля [`sys`](https://python-all.ru/2.7/library/sys.html#module-sys). Например, следующий вывод получен при запуске `python demo.py one two three` из командной строки:5556```python57>>> import sys58>>> print sys.argv59['demo.py', 'one', 'two', 'three']60```6162Модуль [`getopt`](https://python-all.ru/2.7/library/getopt.html#module-getopt) обрабатывает *sys.argv* в соответствии с соглашениями функции Unix [`getopt()`](https://python-all.ru/2.7/library/getopt.html#module-getopt). Более мощная и гибкая обработка командной строки обеспечивается модулем [`argparse`](https://python-all.ru/2.7/library/argparse.html#module-argparse).6364## 10.4. Перенаправление вывода ошибок и завершение программы6566Модуль [`sys`](https://python-all.ru/2.7/library/sys.html#module-sys) также имеет атрибуты для *stdin*, *stdout* и *stderr*. Последний полезен для вывода предупреждений и сообщений об ошибках, чтобы они были видны, даже если *stdout* был перенаправлен:6768```python69>>> sys.stderr.write('Warning, log file not found starting a new one\n')70Warning, log file not found starting a new one71```7273Самый прямой способ завершить сценарий – использовать `sys.exit()`.7475## 10.5. Сопоставление строк с шаблоном7677Модуль [`re`](https://python-all.ru/2.7/library/re.html#module-re) предоставляет инструменты регулярных выражений для продвинутой обработки строк. Для сложного сопоставления и манипуляций регулярные выражения предлагают краткие, оптимизированные решения:7879```python80>>> import re81>>> re.findall(r'\bf[a-z]*', 'which foot or hand fell fastest')82['foot', 'fell', 'fastest']83>>> re.sub(r'(\b[a-z]+) \1', r'\1', 'cat in the the hat')84'cat in the hat'85```8687Когда нужны только простые возможности, предпочтительнее строковые методы, поскольку их легче читать и отлаживать:8889```python90>>> 'tea for too'.replace('too', 'two')91'tea for two'92```9394## 10.6. Математика9596Модуль [`math`](https://python-all.ru/2.7/library/math.html#module-math) предоставляет доступ к функциям базовой библиотеки C для работы с числами с плавающей запятой:9798```python99>>> import math100>>> math.cos(math.pi / 4.0)1010.70710678118654757102>>> math.log(1024, 2)10310.0104```105106Модуль [`random`](https://python-all.ru/2.7/library/random.html#module-random) предоставляет инструменты для случайного выбора:107108```python109>>> import random110>>> random.choice(['apple', 'pear', 'banana'])111'apple'112>>> random.sample(xrange(100), 10)   # выборка без возвращения113[30, 83, 16, 4, 8, 81, 41, 50, 18, 33]114>>> random.random()    # случайное число с плавающей запятой1150.17970987693706186116>>> random.randrange(6)    # случайное целое число из range(6)1174118```119120## 10.7. Доступ в Интернет121122Существует множество модулей для доступа к интернету и обработки интернет-протоколов. Два самых простых – [`urllib2`](https://python-all.ru/2.7/library/urllib2.html#module-urllib2) для получения данных из URL-адресов и [`smtplib`](https://python-all.ru/2.7/library/smtplib.html#module-smtplib) для отправки почты:123124```python125>>> import urllib2126>>> for line in urllib2.urlopen('http://tycho.usno.navy.mil/cgi-bin/timer.pl'):127...     if 'EST' in line or 'EDT' in line:  # поиск восточного времени128...         print line129130<BR>Nov. 25, 09:43:32 PM EST131132>>> import smtplib133>>> server = smtplib.SMTP('localhost')134>>> server.sendmail('soothsayer@example.org', 'jcaesar@example.org',135... """Кому: jcaesar@example.org136... От: soothsayer@example.org137...138... Остерегайтесь мартовских ид.139... """)140>>> server.quit()141```142143(Обратите внимание, что второй пример требует работающего почтового сервера на localhost.)144145## 10.8. Даты и время146147Модуль [`datetime`](https://python-all.ru/2.7/library/datetime.html#module-datetime) предоставляет классы для работы с датами и временем как в простых, так и в сложных сценариях. Хотя арифметика дат и времени поддерживается, основное внимание в реализации уделяется эффективному извлечению членов для форматирования вывода и манипуляций. Модуль также поддерживает объекты, учитывающие часовой пояс.148149```python150>>> # даты легко создаются и форматируются151>>> from datetime import date152>>> now = date.today()153>>> now154datetime.date(2003, 12, 2)155>>> now.strftime("%m-%d-%y. %d %b %Y is a %A on the %d day of %B.")156'12-02-03. 02 Dec 2003 is a Tuesday on the 02 day of December.'157158>>> # даты поддерживают календарные вычисления159>>> birthday = date(1964, 7, 31)160>>> age = now - birthday161>>> age.days16214368163```164165## 10.9. Сжатие данных166167Распространённые форматы архивирования и сжатия данных напрямую поддерживаются модулями, включая: [`zlib`](https://python-all.ru/2.7/library/zlib.html#module-zlib), [`gzip`](https://python-all.ru/2.7/library/gzip.html#module-gzip), [`bz2`](https://python-all.ru/2.7/library/bz2.html#module-bz2), [`zipfile`](https://python-all.ru/2.7/library/zipfile.html#module-zipfile) и [`tarfile`](https://python-all.ru/2.7/library/tarfile.html#module-tarfile).168169```python170>>> import zlib171>>> s = 'witch which has which witches wrist watch'172>>> len(s)17341174>>> t = zlib.compress(s)175>>> len(t)17637177>>> zlib.decompress(t)178'witch which has which witches wrist watch'179>>> zlib.crc32(s)180226805979181```182183## 10.10. Измерение производительности184185Некоторые пользователи Python проявляют глубокий интерес к сравнению производительности различных подходов к одной и той же задаче. Python предоставляет инструмент измерения, который сразу даёт ответы на эти вопросы.186187Например, может возникнуть соблазн использовать упаковку и распаковку кортежей вместо традиционного способа обмена аргументами. Модуль [`timeit`](https://python-all.ru/2.7/library/timeit.html#module-timeit) быстро демонстрирует небольшое преимущество в производительности:188189```python190>>> from timeit import Timer191>>> Timer('t=a; a=b; b=t', 'a=1; b=2').timeit()1920.57535828626024577193>>> Timer('a,b = b,a', 'a=1; b=2').timeit()1940.54962537085770791195```196197В отличие от высокой детализации [`timeit`](https://python-all.ru/2.7/library/timeit.html#module-timeit), модули [`profile`](https://python-all.ru/2.7/library/profile.html#module-profile) и [`pstats`](https://python-all.ru/2.7/library/profile.html#module-pstats) предоставляют инструменты для выявления критичных по времени участков в более крупных блоках кода.198199## 10.11. Контроль качества200201Один из подходов к разработке качественного программного обеспечения – писать тесты для каждой функции по мере её создания и регулярно запускать их в процессе разработки.202203Модуль [`doctest`](https://python-all.ru/2.7/library/doctest.html#module-doctest) предоставляет инструмент для сканирования модуля и проверки тестов, встроенных в строки документации программы. Создание тестов сводится к копированию типичного вызова вместе с результатами в docstring. Это улучшает документацию, предоставляя пользователю пример, а также позволяет модулю doctest гарантировать, что код соответствует документации:204205```python206def average(values):207    """Вычисляет среднее арифметическое списка чисел.208209    >>> print average([20, 30, 70])210    40.0211    """212    return sum(values, 0.0) / len(values)213214import doctest215doctest.testmod()   # Автоматически проверяет встроенные тесты216```217218Модуль [`unittest`](https://python-all.ru/2.7/library/unittest.html#module-unittest) не так прост в использовании, как [`doctest`](https://python-all.ru/2.7/library/doctest.html#module-doctest), но позволяет поддерживать более полный набор тестов в отдельном файле:219220```python221import unittest222223class TestStatisticalFunctions(unittest.TestCase):224225    def test_average(self):226        self.assertEqual(average([20, 30, 70]), 40.0)227        self.assertEqual(round(average([1, 5, 7]), 1), 4.3)228        with self.assertRaises(ZeroDivisionError):229            average([])230        with self.assertRaises(TypeError):231            average(20, 30, 70)232233unittest.main()  # Вызов из командной строки запускает все тесты234```235236## 10.12. Батарейки в комплекте237238Python придерживается философии «батарейки в комплекте». Это лучше всего видно на примере сложных и мощных возможностей его крупных пакетов. Например:239240- Модули [`xmlrpclib`](https://python-all.ru/2.7/library/xmlrpclib.html#module-xmlrpclib) и [`SimpleXMLRPCServer`](https://python-all.ru/2.7/library/simplexmlrpcserver.html#module-SimpleXMLRPCServer) делают реализацию удалённых вызовов процедур почти тривиальной задачей. Несмотря на названия модулей, не требуется прямого знания или обработки XML.241- Пакет [`email`](https://python-all.ru/2.7/library/email.html#module-email) представляет собой библиотеку для управления электронными письмами, включая сообщения в формате MIME и других RFC 2822. В отличие от [`smtplib`](https://python-all.ru/2.7/library/smtplib.html#module-smtplib) и [`poplib`](https://python-all.ru/2.7/library/poplib.html#module-poplib), которые фактически отправляют и получают сообщения, пакет email содержит полный набор инструментов для создания и декодирования сложных структур сообщений (включая вложения) и для реализации интернет-кодирования и протоколов заголовков.242- Пакеты [`xml.dom`](https://python-all.ru/2.7/library/xml.dom.html#module-xml.dom) и [`xml.sax`](https://python-all.ru/2.7/library/xml.sax.html#module-xml.sax) обеспечивают надёжную поддержку разбора этого популярного формата обмена данными. Аналогично, модуль [`csv`](https://python-all.ru/2.7/library/csv.html#module-csv) поддерживает прямое чтение и запись в распространённом формате базы данных. Вместе эти модули и пакеты значительно упрощают обмен данными между приложениями Python и другими инструментами.243- Интернационализация поддерживается рядом модулей, включая [`gettext`](https://python-all.ru/2.7/library/gettext.html#module-gettext), [`locale`](https://python-all.ru/2.7/library/locale.html#module-locale) и пакет [`codecs`](https://python-all.ru/2.7/library/codecs.html#module-codecs).244