`library.md`

469 строк · 49.3 КБ · обычная страница · сырой текст · скачать
1> **Источник:** https://python-all.ru/3.15/faq/library.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# [Часто задаваемые вопросы по библиотекам и расширениям](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id1)89Содержание [FAQ по библиотекам и расширениям](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#library-and-extension-faq) [Общие вопросы по библиотекам](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#general-library-questions) [Как найти модуль или приложение для выполнения задачи X?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-find-a-module-or-application-to-perform-task-x) [Где находится исходный файл math.py (socket.py, regex.py и т.д.)?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#where-is-the-math-py-socket-py-regex-py-etc-source-file) [Как сделать скрипт Python исполняемым в Unix?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-make-a-python-script-executable-on-unix) [Существует ли пакет curses/termcap для Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#is-there-a-curses-termcap-package-for-python) [Есть ли в Python эквивалент onexit() из C?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#is-there-an-equivalent-to-c-s-onexit-in-python) [Почему не работают мои обработчики сигналов?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#why-don-t-my-signal-handlers-work) [Типовые задачи](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#common-tasks) [Как протестировать программу или компонент Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-test-a-python-program-or-component) [Как создать документацию из строк документации?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-create-documentation-from-doc-strings) [Как получить одиночное нажатие клавиши?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-get-a-single-keypress-at-a-time) [Потоки](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#threads) [Как программировать с использованием потоков?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-program-using-threads) [Ни один из моих потоков не запускается: почему?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#none-of-my-threads-seem-to-run-why) [Как распределить работу между несколькими рабочими потоками?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-parcel-out-work-among-a-bunch-of-worker-threads) [Какие виды изменения глобальных значений являются потокобезопасными?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#what-kinds-of-global-value-mutation-are-thread-safe) [Нельзя ли избавиться от глобальной блокировки интерпретатора (GIL)?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#can-t-we-get-rid-of-the-global-interpreter-lock) [Ввод и вывод](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#input-and-output) [Как удалить файл? (И другие вопросы о файлах…)](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-delete-a-file-and-other-file-questions) [Как скопировать файл?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-copy-a-file) [Как читать (или записывать) двоичные данные?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-read-or-write-binary-data) [Не удаётся использовать os.read() на канале, созданном с помощью os.popen(); почему?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#i-can-t-seem-to-use-os-read-on-a-pipe-created-with-os-popen-why) [Как получить доступ к последовательному порту (RS232)?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-access-the-serial-rs232-port) [Почему закрытие sys.stdout (stdin, stderr) на самом деле не закрывает его?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#why-doesn-t-closing-sys-stdout-stdin-stderr-really-close-it) [Сетевое и интернет-программирование](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#network-internet-programming) [Какие существуют инструменты для работы с WWW в Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#what-www-tools-are-there-for-python) [Какой модуль использовать для генерации HTML?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#what-module-should-i-use-to-help-with-generating-html) [Как отправить письмо из скрипта Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-send-mail-from-a-python-script) [Как избежать блокировки в методе connect() сокета?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-avoid-blocking-in-the-connect-method-of-a-socket) [Базы данных](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#databases) [Существуют ли интерфейсы к пакетам баз данных в Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#are-there-any-interfaces-to-database-packages-in-python) [Как реализовать постоянные объекты в Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-you-implement-persistent-objects-in-python) [Математика и численные методы](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#mathematics-and-numerics) [Как генерировать случайные числа в Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#how-do-i-generate-random-numbers-in-python)1011## [Общие вопросы по библиотекам](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id2)1213### [Как найти модуль или приложение для выполнения задачи X?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id3)1415Проверьте [справочник библиотеки](https://python-all.ru/3.15/library/index.html#library-index), чтобы узнать, есть ли подходящий модуль в стандартной библиотеке. (Со временем вы запомните, что входит в стандартную библиотеку, и сможете пропустить этот шаг.)1617Для сторонних пакетов поищите в [Python Package Index](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html) или попробуйте [Google](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html) или другой поисковик. Поиск по слову «Python» плюс одно-два ключевых слова по вашей теме обычно даёт полезные результаты.1819### [Где находится исходный файл math.py (socket.py, regex.py и т. д.)?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id4)2021Если не удаётся найти исходный файл модуля, возможно, он встроенный или динамически загружаемый модуль, реализованный на C, C++ или другом компилируемом языке. В этом случае исходного файла может не быть, или он находится, например, в `mathmodule.c`, где-то в каталоге с исходниками на C (не на Python Path).2223В Python существует (как минимум) три вида модулей:24251. модули, написанные на Python (.py);262. модули, написанные на C и динамически загружаемые (.dll, .pyd, .so, .sl и т. д.);273. модули, написанные на C и связанные с интерпретатором; чтобы получить их список, введите:2829   ```python30   import sys31   print(sys.builtin_module_names)32   ```3334### [Как сделать скрипт Python исполняемым в Unix?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id5)3536Нужно сделать две вещи: установить исполняемый режим для файла скрипта и убедиться, что первая строка начинается с `#!`, за которым следует путь к интерпретатору Python.3738Первое выполняется командой `chmod +x scriptfile` или, возможно, `chmod 755 scriptfile`.3940Второе можно сделать несколькими способами. Самый простой – написать4142```python43#!/usr/local/bin/python44```4546в самой первой строке файла, указав путь к установленному на вашей платформе интерпретатору Python.4748Если вы хотите, чтобы скрипт не зависел от расположения интерпретатора Python, используйте программу **env**. Почти все варианты Unix поддерживают следующее, при условии, что интерпретатор Python находится в каталоге, входящем в `PATH` пользователя:4950```python51#!/usr/bin/env python52```5354*Не* делайте этого для CGI-скриптов. Переменная `PATH` для CGI-скриптов часто очень ограничена, поэтому нужно указывать полный абсолютный путь к интерпретатору.5556Иногда окружение пользователя настолько переполнено, что программа **/usr/bin/env** завершается с ошибкой; или программы env вообще нет. В таком случае можно попробовать следующий трюк (благодаря Алексу Резински):5758```sh59#! /bin/sh60""":"61exec python $0 ${1+"$@"}62"""63```6465Небольшой недостаток в том, что при этом определяется строка документации \_\_doc\_\_ скрипта. Однако это можно исправить, добавив6667```python68__doc__ = """...Whatever..."""69```7071### [Существует ли пакет curses/termcap для Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id6)7273Для вариантов Unix: стандартный дистрибутив исходного кода Python поставляется с модулем curses в подкаталоге [Modules](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html), хотя по умолчанию он не компилируется. (Обратите внимание, что в дистрибутиве Windows его нет – модуля curses для Windows не существует.)7475Модуль [`curses`](https://python-all.ru/3.15/library/curses.html#module-curses) поддерживает базовые возможности curses, а также многие дополнительные функции из ncurses и SYSV curses, такие как цвет, поддержка альтернативных наборов символов, подокна и поддержка мыши. Это означает, что модуль несовместим с операционными системами, где есть только BSD curses, но сейчас, похоже, нет поддерживаемых ОС, попадающих в эту категорию.7677### [Есть ли в Python аналог onexit() из C?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id7)7879Модуль [`atexit`](https://python-all.ru/3.15/library/atexit.html#module-atexit) предоставляет функцию register, похожую на `onexit()` из C.8081### [Почему не работают мои обработчики сигналов?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id8)8283Самая распространённая проблема – обработчик сигнала объявлен с неправильным списком аргументов. Он вызывается как8485```python86handler(signum, frame)87```8889поэтому его следует объявлять с двумя параметрами:9091```python92def handler(signum, frame):93    ...94```9596## [Типовые задачи](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id9)9798### [Как тестировать программу или компонент Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id10)99100В состав Python входят две тестовые платформы. Модуль [`doctest`](https://python-all.ru/3.15/library/doctest.html#module-doctest) находит примеры в строках документации модуля и запускает их, сравнивая вывод с ожидаемым выводом, указанным в строке документации.101102Модуль [`unittest`](https://python-all.ru/3.15/library/unittest.html#module-unittest) – это более продвинутая тестовая платформа, созданная по образцу тестовых платформ Java и Smalltalk.103104Чтобы упростить тестирование, используйте в программе хорошую модульную архитектуру. Почти вся функциональность должна быть инкапсулирована в функции или методы классов – и это иногда неожиданно и приятно ускоряет работу программы (потому что доступ к локальным переменным быстрее, чем к глобальным). Кроме того, программа не должна зависеть от изменения глобальных переменных, поскольку это сильно усложняет тестирование.105106«Глобальная основная логика» вашей программы может быть такой же простой, как107108```python109if __name__ == "__main__":110    main_logic()111```112113в конце главного модуля программы.114115Когда программа организована как удобная совокупность функций и классов, следует написать тестовые функции, проверяющие их поведение. Набор тестов, автоматизирующий последовательность проверок, можно связать с каждым модулем. Это кажется большой работой, но благодаря лаконичности и гибкости Python это на удивление легко. Можно сделать написание кода гораздо приятнее и увлекательнее, если писать тестовые функции параллельно с «рабочим кодом», так как это позволяет раньше находить ошибки и даже конструктивные недочёты.116117«Вспомогательные модули», не предназначенные для роли главного модуля программы, могут включать самопроверку модуля.118119```python120if __name__ == "__main__":121    self_test()122```123124Даже программы, взаимодействующие со сложными внешними интерфейсами, могут быть протестированы в отсутствие этих интерфейсов с помощью «фиктивных» интерфейсов, реализованных на Python.125126### [Как создавать документацию из строк документации?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id11)127128Модуль [`pydoc`](https://python-all.ru/3.15/library/pydoc.html#module-pydoc) может создавать HTML из строк документации в исходном коде Python. Альтернативой для создания API-документации исключительно по docstrings является [epydoc](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html). [Sphinx](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html) также может включать содержимое docstring.129130### [Как получить нажатие одной клавиши за раз?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id12)131132Для Unix-подобных систем есть несколько решений. Это несложно сделать с помощью curses, но curses – довольно большой модуль для изучения.133134## [Потоки](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id13)135136### [Как программировать с помощью потоков?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id14)137138Обязательно используйте модуль [`threading`](https://python-all.ru/3.15/library/threading.html#module-threading), а не модуль [`_thread`](https://python-all.ru/3.15/library/_thread.html#module-_thread). Модуль `threading` создаёт удобные абстракции поверх низкоуровневых примитивов, предоставляемых модулем `_thread`.139140### [Почему ни один из моих потоков не выполняется?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id15)141142Как только главный поток завершается, все потоки уничтожаются. Главный поток выполняется слишком быстро, не давая потокам времени на работу.143144Простое исправление – добавить в конец программы задержку, достаточно длинную для завершения всех потоков:145146```python147import threading, time148149def thread_task(name, n):150    for i in range(n):151        print(name, i)152153for i in range(10):154    T = threading.Thread(target=thread_task, args=(str(i), i))155    T.start()156157time.sleep(10)  # <---------------------------!158```159160Но теперь (на многих платформах) потоки не выполняются параллельно, а, похоже, выполняются последовательно, один за другим! Причина в том, что планировщик потоков ОС не запускает новый поток, пока предыдущий не заблокирован.161162Простое исправление – добавить небольшую задержку в начало функции run:163164```python165def thread_task(name, n):166    time.sleep(0.001)  # <--------------------!167    for i in range(n):168        print(name, i)169170for i in range(10):171    T = threading.Thread(target=thread_task, args=(str(i), i))172    T.start()173174time.sleep(10)175```176177Вместо попыток угадать подходящее значение задержки для [`time.sleep()`](https://python-all.ru/3.15/library/time.html#time.sleep) лучше использовать какой-нибудь семафорный механизм. Одна из идей – использовать модуль [`queue`](https://python-all.ru/3.15/library/queue.html#module-queue) для создания объекта очереди, позволить каждому потоку добавлять токен в очередь по завершении, а главному потоку – читать из очереди столько токенов, сколько потоков.178179### [Как распределить работу между несколькими рабочими потоками?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id16)180181Самый простой способ – использовать модуль [`concurrent.futures`](https://python-all.ru/3.15/library/concurrent.futures.html#module-concurrent.futures), особенно класс [`ThreadPoolExecutor`](https://python-all.ru/3.15/library/concurrent.futures.html#concurrent.futures.ThreadPoolExecutor).182183Или, если требуется тонкий контроль над алгоритмом распределения, можно написать собственную логику вручную. Используйте модуль [`queue`](https://python-all.ru/3.15/library/queue.html#module-queue) для создания очереди со списком заданий. Класс [`Queue`](https://python-all.ru/3.15/library/queue.html#queue.Queue) поддерживает список объектов и имеет метод `.put(obj)`, добавляющий элементы в очередь, и метод `.get()`, возвращающий их. Класс позаботится о блокировках, необходимых, чтобы каждое задание было выдано ровно один раз.184185Вот простой пример:186187```python188import threading, queue, time189190# Рабочий поток забирает задания из очереди. Когда очередь пуста, он191# предполагает, что больше работы не будет, и завершается.192# (На практике рабочие потоки работают до принудительного завершения.)193def worker():194    print('Running worker')195    time.sleep(0.1)196    while True:197        try:198            arg = q.get(block=False)199        except queue.Empty:200            print('Worker', threading.current_thread(), end=' ')201            print('queue empty')202            break203        else:204            print('Worker', threading.current_thread(), end=' ')205            print('running with argument', arg)206            time.sleep(0.5)207208# Создать очередь209q = queue.Queue()210211# Запустить пул из 5 рабочих потоков212for i in range(5):213    t = threading.Thread(target=worker, name='worker %i' % (i+1))214    t.start()215216# Начать добавление заданий в очередь217for i in range(50):218    q.put(i)219220# Дать потокам время на выполнение221print('Main thread sleeping')222time.sleep(5)223```224225При запуске это выдаст следующий вывод:226227```text228Running worker229Running worker230Running worker231Running worker232Running worker233Main thread sleeping234Worker <Thread(worker 1, started 130283832797456)> running with argument 0235Worker <Thread(worker 2, started 130283824404752)> running with argument 1236Worker <Thread(worker 3, started 130283816012048)> running with argument 2237Worker <Thread(worker 4, started 130283807619344)> running with argument 3238Worker <Thread(worker 5, started 130283799226640)> running with argument 4239Worker <Thread(worker 1, started 130283832797456)> running with argument 5240...241```242243Обратитесь к документации модуля за подробностями; класс [`Queue`](https://python-all.ru/3.15/library/queue.html#queue.Queue) предоставляет многофункциональный интерфейс.244245### [Какие виды изменения глобальных значений потокобезопасны?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id17)246247Внутренне используется [глобальная блокировка интерпретатора](https://python-all.ru/3.15/glossary.html#term-global-interpreter-lock) (GIL), чтобы гарантировать, что в виртуальной машине Python одновременно выполняется только один поток. В общем случае Python переключается между потоками только между инструкциями байткода; частота переключений задаётся через [`sys.setswitchinterval()`](https://python-all.ru/3.15/library/sys.html#sys.setswitchinterval). Таким образом, каждая инструкция байткода и, следовательно, весь реализованный на C код, вызываемый из этой инструкции, атомарны с точки зрения программы на Python.248249Теоретически это означает, что точный учёт требует точного понимания реализации байткода виртуальной машины Python. На практике это означает, что операции над совместно используемыми переменными встроенных типов (int, list, dict и т.д.), которые «выглядят атомарными», действительно атомарны.250251Например, следующие операции атомарны (L, L1, L2 – списки, D, D1, D2 – словари, x, y – объекты, i, j – целые числа):252253```python254L.append(x)255L1.extend(L2)256x = L[i]257x = L.pop()258L1[i:j] = L2259L.sort()260x = y261x.field = y262D[x] = y263D1.update(D2)264D.keys()265```266267А эти – нет:268269```python270i = i+1271L.append(L[-1])272L[i] = L[j]273D[x] = D[x] + 1274```275276Операции, заменяющие другие объекты, могут вызывать метод [`__del__()`](https://python-all.ru/3.15/reference/datamodel.html#object.__del__) этих объектов, когда счётчик ссылок достигает нуля, и это может повлиять на другие вещи. Особенно это касается массовых обновлений словарей и списков. Если есть сомнения, используйте мьютекс!277278### [Нельзя ли избавиться от глобальной блокировки интерпретатора?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id18)279280[Глобальная блокировка интерпретатора](https://python-all.ru/3.15/glossary.html#term-global-interpreter-lock) (GIL) часто считается помехой для развёртывания Python на высокопроизводительных многопроцессорных серверных машинах, поскольку многопоточная программа на Python фактически использует только один процессор из-за требования, что (почти) весь код Python может выполняться только при удерживаемом GIL.281282С одобрения [**PEP 703**](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html) сейчас ведётся работа по удалению GIL из реализации CPython. Изначально он будет реализован как опциональный флаг компилятора при сборке интерпретатора, поэтому будут доступны отдельные сборки с GIL и без него. В долгосрочной перспективе планируется остановиться на единой сборке, когда последствия удаления GIL для производительности будут полностью поняты. Python 3.13, скорее всего, станет первым выпуском, включающим эту работу, хотя в этом выпуске она может быть не полностью функциональна.283284Текущая работа по удалению GIL основана на [форке Python 3.9 без GIL](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html), созданном Сэмом Гроссом. До этого, во времена Python 1.5, Грег Стайн реализовал полный набор патчей (патчи «free threading»), которые удаляли GIL и заменяли его мелкозернистой блокировкой. Адам Олсен провёл аналогичный эксперимент в своём проекте [python-safethread](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html). К сожалению, оба этих ранних эксперимента показали резкое падение однопоточной производительности (как минимум на 30% медленнее) из-за большого количества мелкозернистых блокировок, необходимых для компенсации удаления GIL. Форк Python 3.9 – первая попытка удалить GIL с приемлемым влиянием на производительность.285286Наличие GIL в текущих выпусках Python не означает, что Python нельзя эффективно использовать на многопроцессорных машинах! Нужно лишь проявить творческий подход и разделить работу между несколькими *процессами* вместо нескольких *потоков*. Класс [`ProcessPoolExecutor`](https://python-all.ru/3.15/library/concurrent.futures.html#concurrent.futures.ProcessPoolExecutor) в новом модуле [`concurrent.futures`](https://python-all.ru/3.15/library/concurrent.futures.html#module-concurrent.futures) предоставляет простой способ сделать это; модуль [`multiprocessing`](https://python-all.ru/3.15/library/multiprocessing.html#module-multiprocessing) предоставляет API более низкого уровня, если требуется более точное управление распределением задач.287288Разумное использование расширений на C также может помочь; если используется расширение на C для выполнения трудоёмкой задачи, оно может освободить GIL, пока поток выполнения находится в C-коде, и позволить другим потокам выполнять работу. Некоторые модули стандартной библиотеки, такие как [`zlib`](https://python-all.ru/3.15/library/zlib.html#module-zlib) и [`hashlib`](https://python-all.ru/3.15/library/hashlib.html#module-hashlib), уже так делают.289290An alternative approach to reducing the impact of the GIL is to make the GIL a per-interpreter-state lock rather than truly global. This was [first implemented in Python 3.12](https://python-all.ru/3.15/whatsnew/3.12.html#whatsnew312-pep684) and is available in the C API. A Python interface to it is expected in Python 3.13. The main limitation to it at the moment is likely to be 3rd party extension modules, since these must be written with multiple interpreters in mind in order to be usable, so many older extension modules will not be usable.291292## [Ввод и вывод](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id19)293294### [Как удалить файл? (И другие вопросы о файлах…)](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id20)295296Используйте `os.remove(filename)` или `os.unlink(filename)`; документацию смотрите в модуле [`os`](https://python-all.ru/3.15/library/os.html#module-os). Эти две функции идентичны; [`unlink()`](https://python-all.ru/3.15/library/os.html#os.unlink) – просто имя системного вызова Unix для этой функции.297298Чтобы удалить каталог, используйте [`os.rmdir()`](https://python-all.ru/3.15/library/os.html#os.rmdir); для создания используйте [`os.mkdir()`](https://python-all.ru/3.15/library/os.html#os.mkdir). `os.makedirs(path)` создаст все промежуточные каталоги в `path`, которые не существуют. `os.removedirs(path)` удалит промежуточные каталоги, если они пусты; если нужно удалить всё дерево каталогов и его содержимое, используйте [`shutil.rmtree()`](https://python-all.ru/3.15/library/shutil.html#shutil.rmtree).299300Чтобы переименовать файл, используйте `os.rename(old_path, new_path)`.301302Чтобы урезать файл, откройте его с помощью `f = open(filename, "rb+")` и используйте `f.truncate(offset)`; смещение по умолчанию равно текущей позиции. Также есть `os.ftruncate(fd, offset)` для файлов, открытых с помощью [`os.open()`](https://python-all.ru/3.15/library/os.html#os.open), где *fd* – это файловый дескриптор (небольшое целое число).303304Модуль [`shutil`](https://python-all.ru/3.15/library/shutil.html#module-shutil) также содержит ряд функций для работы с файлами, включая [`copyfile()`](https://python-all.ru/3.15/library/shutil.html#shutil.copyfile), [`copytree()`](https://python-all.ru/3.15/library/shutil.html#shutil.copytree) и [`rmtree()`](https://python-all.ru/3.15/library/shutil.html#shutil.rmtree).305306### [Как скопировать файл?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id21)307308Модуль [`shutil`](https://python-all.ru/3.15/library/shutil.html#module-shutil) содержит функцию [`copyfile()`](https://python-all.ru/3.15/library/shutil.html#shutil.copyfile). Обратите внимание, что на томах NTFS в Windows она не копирует [альтернативные потоки данных](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html), а на томах HFS+ в macOS – [ресурсные форки](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html), хотя оба сейчас редко используются. Она также не копирует права доступа к файлам и метаданные, однако использование [`shutil.copy2()`](https://python-all.ru/3.15/library/shutil.html#shutil.copy2) вместо неё сохранит большую их часть (но не всё).309310### [Как читать (или записывать) двоичные данные?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id22)311312Для чтения или записи сложных двоичных форматов данных лучше всего использовать модуль [`struct`](https://python-all.ru/3.15/library/struct.html#module-struct). Он позволяет взять строку, содержащую двоичные данные (обычно числа), и преобразовать её в объекты Python; и наоборот.313314Например, следующий код читает из файла два 2-байтовых целых числа и одно 4-байтовое целое число в формате big-endian:315316```python317import struct318319with open(filename, "rb") as f:320    s = f.read(8)321    x, y, z = struct.unpack(">hhl", s)322```323324Символ ‘\>’ в строке формата указывает на порядок байтов big-endian; буква ‘h’ читает одно «короткое целое» (2 байта), а ‘l’ – одно «длинное целое» (4 байта) из строки.325326Для данных, которые являются более регулярными (например, однородный список целых или чисел с плавающей запятой), можно также использовать модуль [`array`](https://python-all.ru/3.15/library/array.html#module-array).327328> **Примечание**329>330> Для чтения и записи двоичных данных необходимо открыть файл в двоичном режиме (здесь передаётся `"rb"` в [`open()`](https://python-all.ru/3.15/library/functions.html#open)). Если вместо этого используется `"r"` (по умолчанию), файл будет открыт в текстовом режиме, и `f.read()` будет возвращать объекты [`str`](https://python-all.ru/3.15/library/stdtypes.html#str), а не [`bytes`](https://python-all.ru/3.15/library/stdtypes.html#bytes).331332### [Не удаётся использовать os.read() для канала, созданного с помощью os.popen(); почему?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id23)333334[`os.read()`](https://python-all.ru/3.15/library/os.html#os.read) – это низкоуровневая функция, которая принимает файловый дескриптор – небольшое целое число, представляющее открытый файл. [`os.popen()`](https://python-all.ru/3.15/library/os.html#os.popen) создаёт высокоуровневый файловый объект того же типа, что возвращается встроенной функцией [`open()`](https://python-all.ru/3.15/library/functions.html#open). Таким образом, чтобы прочитать *n* байт из канала *p*, созданного с помощью `os.popen()`, нужно использовать `p.read(n)`.335336### [Как получить доступ к последовательному порту (RS232)?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id24)337338Для Win32, OSX, Linux, BSD, Jython, IronPython:339340> [pyserial](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html)341342Для Unix смотрите сообщение в Usenet от Митча Чепмена:343344> [https://groups.google.com/groups?selm=34A04430.CF9@ohioee.com](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html)345346### [Почему закрытие sys.stdout (stdin, stderr) на самом деле не закрывает его?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id25)347348Python [file objects](https://python-all.ru/3.15/glossary.html#term-file-object) are a high-level layer of abstraction on low-level C file descriptors.349350Для большинства файловых объектов, создаваемых в Python через встроенную функцию [`open()`](https://python-all.ru/3.15/library/functions.html#open), `f.close()` помечает файловый объект Python как закрытый с точки зрения Python, а также организует закрытие нижележащего файлового дескриптора C. Это также происходит автоматически в деструкторе `f`, когда `f` становится мусором.351352Но stdin, stdout и stderr обрабатываются Python особым образом из-за особого статуса, присвоенного им также в C. Вызов `sys.stdout.close()` помечает файловый объект на уровне Python как закрытый, но *не* закрывает связанный файловый дескриптор C.353354Чтобы закрыть нижележащий файловый дескриптор C для одного из этих трёх, сначала следует убедиться, что это действительно нужно сделать (например, можно запутать модули расширений, пытающиеся выполнять ввод-вывод). Если это так, используйте [`os.close()`](https://python-all.ru/3.15/library/os.html#os.close):355356```python357os.close(stdin.fileno())358os.close(stdout.fileno())359os.close(stderr.fileno())360```361362Или можно использовать числовые константы 0, 1 и 2 соответственно.363364## [Сетевое и интернет-программирование](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id26)365366### [Какие WWW-инструменты есть для Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id27)367368Смотрите главы [Интернет-протоколы и поддержка](https://python-all.ru/3.15/library/internet.html#internet) и [Обработка интернет-данных](https://python-all.ru/3.15/library/netdata.html#netdata) в Справочном руководстве по библиотеке Python. В Python есть много модулей, которые помогут создать веб-системы как на стороне сервера, так и на стороне клиента.369370Сводка доступных фреймворков поддерживается Полом Бодди на\\n[https://wiki.python.org/moin/WebProgramming](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html).371372### [Какой модуль использовать для генерации HTML?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id28)373374Вы можете найти подборку полезных ссылок на [вики-странице Web Programming](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html).375376### [Как отправить письмо из скрипта Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id29)377378Используйте модуль стандартной библиотеки [`smtplib`](https://python-all.ru/3.15/library/smtplib.html#module-smtplib).379380Вот очень простой интерактивный отправитель почты, использующий этот модуль. Этот метод будет\\nработать на любом хосте, поддерживающем SMTP-слушатель.381382```python383import sys, smtplib384385fromaddr = input("From: ")386toaddrs  = input("To: ").split(',')387print("Enter message, end with ^D:")388msg = ''389while True:390    line = sys.stdin.readline()391    if not line:392        break393    msg += line394395# Непосредственная отправка письма396server = smtplib.SMTP('localhost')397server.sendmail(fromaddr, toaddrs, msg)398server.quit()399```400401Альтернатива, доступная только в Unix, использует sendmail. Расположение программы sendmail различается в разных системах: иногда это `/usr/lib/sendmail`, иногда\\n`/usr/sbin/sendmail`. Страница руководства sendmail поможет разобраться. Вот пример кода:402403```python404import os405406SENDMAIL = "/usr/sbin/sendmail"  # Расположение sendmail407p = os.popen("%s -t -i" % SENDMAIL, "w")408p.write("To: receiver@example.com\n")409p.write("Subject: test\n")410p.write("\n")  # Пустая строка, отделяющая заголовки от тела411p.write("Some text\n")412p.write("some more text\n")413sts = p.close()414if sts != 0:415    print("Sendmail exit status", sts)416```417418### [Как избежать блокировки в методе connect() сокета?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id30)419420Модуль [`select`](https://python-all.ru/3.15/library/select.html#module-select) обычно используется для асинхронного ввода-вывода на сокетах.421422Чтобы избежать блокировки TCP-соединения, установите сокет в неблокирующий режим. Тогда при вызове [`connect()`](https://python-all.ru/3.15/library/socket.html#socket.socket.connect),\\nсоединение либо установится сразу (маловероятно), либо возникнет исключение, содержащее номер ошибки в `.errno`. `errno.EINPROGRESS` означает, что соединение выполняется, но ещё не завершено. В разных ОС возвращаются разные значения, поэтому необходимо проверить, что возвращается в вашей системе.423424Можно использовать метод [`connect_ex()`](https://python-all.ru/3.15/library/socket.html#socket.socket.connect_ex),\\nчтобы избежать создания исключения. Он просто вернёт значение errno. Для опроса можно вызвать `connect_ex()` позже – `0` или `errno.EISCONN` указывают, что соединение установлено – или передать этот сокет в [`select.select()`](https://python-all.ru/3.15/library/select.html#select.select), чтобы проверить, доступен ли он для записи.425426> **Примечание**427>428> Модуль [`asyncio`](https://python-all.ru/3.15/library/asyncio.html#module-asyncio) предоставляет универсальную однопоточную и конкурентную асинхронную библиотеку, которую можно использовать для написания неблокирующего сетевого кода. Сторонняя библиотека [Twisted](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html) является популярной и многофункциональной альтернативой.429430## [Базы данных](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id31)431432### [Существуют ли интерфейсы к пакетам баз данных в Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id32)433434Да.435436Интерфейсы к дисковым хешам, таким как [`DBM`](https://python-all.ru/3.15/library/dbm.html#module-dbm.ndbm) и [`GDBM`](https://python-all.ru/3.15/library/dbm.html#module-dbm.gnu), также включены в стандартный Python. Также есть модуль [`sqlite3`](https://python-all.ru/3.15/library/sqlite3.html#module-sqlite3), предоставляющий лёгкую дисковую реляционную базу данных.437438Доступна поддержка большинства реляционных баз данных. Подробнее см. на [вики-странице DatabaseProgramming](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html).439440### [Как реализовать постоянные объекты в Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id33)441442Модуль библиотеки [`pickle`](https://python-all.ru/3.15/library/pickle.html#module-pickle) решает эту задачу очень общим способом (хотя\\nвсё ещё нельзя хранить такие вещи, как открытые файлы, сокеты или окна), а модуль [`shelve`](https://python-all.ru/3.15/library/shelve.html#module-shelve) использует pickle и (g)dbm для создания постоянных отображений, содержащих произвольные объекты Python.443444## [Математика и численные методы](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id34)445446### [Как генерировать случайные числа в Python?](https://python-all.ru/3.15/faq/library.html#id35)447448Стандартный модуль [`random`](https://python-all.ru/3.15/library/random.html#module-random) реализует генератор случайных чисел. Использовать его просто:449450```python451import random452random.random()453```454455Это возвращает случайное число с плавающей точкой в диапазоне \[0, 1).456457В этом модуле также есть много других специализированных генераторов, например:458459- `randrange(a, b)` выбирает целое число в диапазоне \[a, b).460- `uniform(a, b)` выбирает число с плавающей точкой в диапазоне \[a, b).461- `normalvariate(mean, sdev)` делает выборку из нормального (гауссова) распределения.462463Некоторые функции более высокого уровня работают непосредственно с последовательностями, например:464465- `choice(S)` выбирает случайный элемент из заданной последовательности.466- `shuffle(L)` перемешивает список на месте, то есть переставляет его элементы случайным образом.467468Также существует класс `Random`, экземпляр которого можно создать для получения независимых генераторов случайных чисел.469