Python 基础教程（第二版）（第十~十一章）

Python 基础教程（第二版）（第十~十一章）

第十章

1. 包（package）：当模块存储在文件中时（扩展名 .py），包就是模块所在的目录，但必须包含一个名为 _init_.py 的文件。
2. 探究模块：
   
   • dir : 要查看模块所包含的内容，dir函数会将对象多有特性列出。
   • _all_：包含一个列表，定义了模块的共有接口（public interface）。在模块中设置__all__，使用其他模块导入该模块的时候（from * 这种形式导入），只能导入 __all__中设定的变量、函数和类。
   • help()：查看函数或模块用途的详细说明。
   • _file_属性：可以查看模块的绝对路径。
3. 标准库：
   
   • sys module
     
     • sys.argv：包括传递到Python解释器的参数，包括脚本名称。
     • sys.exit(int)：大多数使用默认值0用来标识程序成功运行，也可以提供字符串信息用作错误信息。
     • sys.modules：映射模块名到载入模块的字典。
     • sys.path：字符串列表，是模块所在目录的目录名列表。
     • sys.platform：字符串，是解释器正在其上运行的“平台”名称。如操作系统（win32）或如Java虚拟机的其他种类平台。
     • sys.stdin, sys.stdout, sys.stderr：是类文件流对象，他们表示UNIX概念中的标准输入、标准输出和标准错误。
   • os module：
     
     • os.environ：对环境变量进行映射>>>os.environ['PYTHONPATH']
     • os.system(command)：在子shell中执行操作系统命令，用来运行外部程序。
     • os.sep：用于路径中的分隔符。UNIX中的标准分隔符是“/”,Windows中的是“\”。
     • os.pathsep：pathsep用于分割路径名。UNIX使用“：”，Windows 使用“；”。
     • os.linesep：用于文本文件的字符串分隔符。UNIX中为一个换行符 (\n), Mac OS 中为单个回车符 (\r), Windows 中则是两者的组合 (\r\n)。
     • os.urandom(n)：使用一个依赖于系统的“真”随机数源，如果平台不支持，就会得到 NotImplementError。
   • fileinput module：
     
     • fileinput.(input([files[, inplace[, backup]]])) ：用于遍历多个输入流的行。参数（inplace=True）进行原地处理。在原地处理时backup参数将文件名扩展备份到原始文件创建的备份文件中。
     • fileinput.filename()：返回当前正在处理的文件名。
     • fileinput.lineno()：返回当前累计的行数。所以在完成一个文件处理并开始处理下一个文件时，行数不会重置而是将上一个文件的最后行数加一作为计数的开始。
     • filename.filelineno()：返回当前处理的文件的当前行数。每次在完成一个文件处理并开始处理下一个文件时，行数都会重置为1。
     • filename.isfirstline()：在当前行数当前文件的第一行时返回真值，反之，返回假值。
     • filename.isstdin()：在当前文件为sys.stdin时返回真值，否则返回假值。
     • filename.nextfile()：关闭当前文件，跳到下一个文件，跳过的行不计。
     • filename.close()：关闭当前文件链，结束迭代。
   • Set 集合：主要用于检查成员资格，因此副本是被忽略的。
     
     • & | ^：可对两个集合进行按位与、按位或和按位异或计算，分别得到两个集合的交集、并集和对称差集。
     • union(set)：求两集合的并集。a.union(b)
     • issubset(set)：判断是不是一个集合的子集。a.issubset(b)
     • isuperset(set)：判断是不是一个集合的父序列。a.issuperset(b)
     • intersection(set)：求两集合的交集。a.intersection(b)
     • difference(b)：求集合a对集合b的差集。与直接进行减运算效果相同a.difference(b)
a-b
     • symmetric_difference(set)：求两集合的对称差集。
     • copy()：复制一集合。
   • heap 堆
     
     • heappush(heap, x)：将x入堆
     • heappop(heap)：将堆中最小的元素弹出
     • heaify(heap)：将heap属性强制应用到任意一个列表。使用任意列表作为参数，并且通过尽可能少的移位操作，将其转换成合法的堆。
     • heapreplace(heap, x)：将堆中最小的元素弹出，同时将x入堆
     • nlargest(n, iter)：返回iter中第n大的元素
     • nsmallest(n, iter)：返回iter中第n小的元素
   • deque 双端队列
     
     • 支持append, appendleft, pop, popleft, rotate, extend, extendleft等操作。
   • time module
     
     • 日期元组：Python 日期元组的字段含义0-8分别对应年、月、日、时、分、秒、周、儒历日和夏令时。
     • time.asctime([tuple])：将当前时间转化为字符串。
     • time.localtime([secs])：将实数（从新纪元开始的秒数）转化为本地时间的元组。如果想要获得全球统一时间可以使用gmtime。
     • time.mktime(tuple)：将日期元祖转换成从新纪元开始计算的秒数。
     • time.sleep(secs)：休眠secs秒
     • time.strptime(string[, format])：将字符串转换为日期元祖。
     • time.time()：使用自新纪元开始计算的秒数返回当前时间。
   • random module
     
     • random.random()：返回 0<=n<1 的实数。
     • random.getrandbits(n)：以长整型返回n个随机位（二进制数）
     • random.uniform(a, b)：返回 a<=n

第十一章

1. 打开文件：open(name[, mode[, buffering]])。open 函数使用一个文件名作为唯一的强制参数，然后返回一个对象文件。模式(mode)和缓冲(buffering)参数都是可选的。

   • r：读模式
   • w：写模式
   • a：追加模式
   • b：二进制模式（可添加到其他模式中使用）
   • +：读/写模式（可添加到其他模式中使用）
     在模式参数中使用U参数能够再打开文件时使用通用的换行符支持模式，在这种模式下，所有的换行符/字符串都被替换为\n，而不用考虑也运行的平台。

   缓冲（buffering）：

   • 0（或者 False）：I/O(输入/输出)就是无缓冲的，所有读写都是直接针对硬盘。
   • 1（或者 True）：I/O 就是有缓冲的，使用内存来代替硬盘。
   • 大于1的数字：表示缓冲区的大小（字节）
   • -1（或者任何负数）：表示默认的缓冲区大小

2. 基本文件方法–读和写。首先解释一个术语：类文件——类文件对象是支持一些文件的方法和对象。如果有一个名为f的类文件对象，就可以使用f.write()和f.read(string)写入和读取对象。
   >>>f.open('somefile.txt', 'w') #默认为 r 模式
>>>f.write('Hello, ')
>>>f.write('World!')
>>>f.close()
>>>f.open('somefile.txt', 'r')
>>>f.read(4)
'Hell'
>>>f.read() #通过不提供要读取字符数的方式会读取剩下所有的文件。
o, World!

3. 管式输出：在UNIX的shell中，使用管道（pipeline）可以在一个命令后面学些其他的多个命令，如
   $ cat somefile.txt | python somescript.py | sort

   • cat somefile.txt：只是把somefile.txt的内容写到标准输出(sys.stdout)
   • python somescript.py：这个命令运行了Python脚本somescript。结果应该是从标准输入读，把结果写到标准输出。
   • sort：这条命令从标准输入(sys.stdin)读取所有文本，按字母顺序，然后把结果写到标准输入。

   管道符号(|)将一个命令的标准输入和下一个标准输入连在一起。这样somescript.py会从sys.stdin中读取数据（cat somefile.txt写入的），并把结果写入它的sys.stdout（sort在此读入数据）。

4. 随机访问：可以使用seek和tell来直接访问感兴趣的部分。

   • seek(offset[, whence])：把当前位置(进行读和写的位置)移动到由offset定义的位置。whence.offset是一个字节(字符)数，默认为0，即偏移量(非负)是从文件头开始计算的。
     >>>f.open(r'c:\text\somefile.txt', 'w')
>>>f.write('0123456789')
>>>f.seek(5)
>>>f.write('Hello, World!')
>>>f.close(r'c:\text\somefile.txt')
>>>f.rean()
01234Hello, World!56789
   • tell()：返回当前文件的位置
     >>>f = open(r'c:\text\somefile.txt')
>>>f.read(3)
012
f.read(2)
34
f.tell()
5 #在这种情况下返回的是一个长整数，但不是所有情况都是这样的
5. 读写行
   
   • file.readline()：读取单独的一行(从当前位置开始知道一个换行符的出现，也读取这个换行符)，不适用任何参数(这样读取并返回一行)或使用一个非负整数作为readline可以读取字符的最大值。
   • file.readlines()：读取一个文件中的所有行并将其作为列表返回。
   • writelines：传给它一个字符串列表(任何序列或者可迭代对象)，它会把所有字符串写入文件(或流)。不会增加新行，需要自己添加。
6. 关闭文件：通常来说，一个文件对象在退出程序后(也可能在退出前)自动关闭。with语句可以打开文件并将其赋值到变量上。文件再语句结束后会自动关闭，即便是由于异常引起的。
   with open('somefile.txt') as somefile
do_something(somefile)
   在写入了一些文件内容之后，通常是希望这些改变立刻体现在文件证，这样其他读取了这个文件的程序也能知道改变。如果数据被缓存了(在内存中临时地存储)，知道关闭文件才会被写入到文件。如果需要继续使用文件(不关闭文件)，又想将磁盘上的文件进行更新，就要调用问价对象的flush方法。不管在什么时候，能关闭文件的时候最好关闭文件。
7. 上下文管理器(context manager)：支持上下文管理协议的对象，这种对象实现了enter()和exit()方法。
   
   • enter()：不带任何参数，它在进入with语句块的时候，被调用，返回绑定值到as关键后的变量上。返回文件对象本身。
   • exit()：带有三个参数：异常类型、异常对象和异常回溯。在离开方法时这个函数被调用。如果返回False，那么所有异常都不会被处理。会关闭文件。
8. 对文件内容进行迭代：
   
   • 按字节处理：
     f = open(filename)
char = f.read(1)
while char:
process(char)
char = f.read(1) #当到达文件末尾时，read()返回一个空的字符串
f.close()
   • 按行操作：
     f = open(filename)
while True:
line = f.readline()
if not line: break
process(line)
f.close()
   • 读取所有内容：可以使用不带参数的read()一次读取整个文件，也可以使用readlines()把文件读入一个字符串列表，这样列表中每个字符串就是一行。
   • 使用fileinput实现懒惰行迭代：当文件非常大时，使用readlines会占用太多内存。可以使用for可以使用一个名为懒惰行迭代的方法，因为他只是读取实际需要的部分。
     import fileinput
for line in fileinput(filename):
process(line)
   • 文件迭代器：从 Python 2.2开始，文件对象就是可迭代的，即可在for循环中使用它们。
     f = open(filename)
for line in f:
process(line)
f.close()
对文件进行迭代而不使用变量存储文件对象，不需要显式地关闭文件
for line in open(filename):
process(line)
     标准输入是可迭代的for line in sys.stdin