python study day05

1、模块的定义

模块：用来从逻辑上组织python代码（变量，函数，类，逻辑：实现一个功能），本质就是.py结尾的python文件（文件名：test.py，对应的模块名：test）

2、模块的使用方法：

Import module_name
Import module_name1, module_name2
From module_alex import * 表示导入模块module_alex中的所有（不建议使用）
From module_alex import * 是导入module_alex中所有的代码
From module_alex import logger as logger_alex 这种方法可以解决两个程序名一致的问题

3、import的本质（路径搜索和搜索路径）

就module_alex = all code 即将module_alex中的代码解释一遍，并赋给module_alex
Import module_name —module_name.py— module_name.py路径-sys.path中

4、包的定义

用来从逻辑上组织模块的，本质就是一个目录，（必须带有一个__init__.py的文件）

5、包的导入

导入包的本质就是执行包里面的__init__.py文件
所以不能import pack_age 直接导入包，但是可以在__init__.py中导入对应的模块，然后import pack_age，这样就可以用了。

二者导入都是可以的

6、导入优化

From module_test import test 可以优化，相当于直接在该文件中把导入的代码粘贴过来，
Import module_test
module_ test . test () 在调用的时候 先找module_test，然后再找对应的test()方法，当导入多个的时候，此方法会增大代码的耗时。

7、模块的分类

a、标准库
b、开源模块
c、自定义模块
标准模块：

1、时间模块：time 与 datetime

通用的几种时间表示方式：格式化的时间、时间戳（timestamp）、元组（struct_time）时间表示
UTC（Coordinated Universal Time，世界协调时）亦即格林威治天文时间，世界标准时间。在中国为UTC+8（即中国比标准时间多8个小时）。DST(Daylight Saving Time)即夏令时。
1）time.time() 获取时间戳
2）time.sleep(n) 睡n秒
3）time.gmtime(时间戳) 可以把时间戳转换为元组时间表示，若是不传入参数，则转换为标准时间（UTC ）time.localtime()即当地的时间=UTC+8
4）time.localtime( ) 即当地的时间 = UTC+8
X= time.localtime( ) X.tm_year 获得年份
可以传入时间戳 转化为元组时间
5）time.mktime()可以将元组时间转化为时间戳模式，传入的参数是元组时间
6）time.strftime(参数) 输出：格式化的时间，将元组时间转换为格式化时间
参数：（format,x）format是转化时间的格式，例如”%Y-%m-%d”，x是元组的时间。

7）time.strptime(参数)
参数：（string ，format）即将格式化的时间转化为元组时间
String 是时间， format 是string时间的格式，二者必须是一一对应关系
8）time.asctime( ) 参数为元组。将元组时间转化为格式时间（和format格式不一样）
9）time.ctime() 参数为时间戳，将时间戳时间转化为格式时间（和format格式不一样）

10）datetime 模块
获取当前时间 datetime.datetime.now()

datetime.datetime.now()+datetime.timedelta(3) 获得当前时间三天后的时间

datetime.datetime.now()+datetime.timedelta(hours=3) 获得当前时间3小时后的时间

2、random 模块

1）Random.random() 生成一个0到1的小数（[0，1]包括0 但是不包括1）
2）random.randint(1,3) 生成一个1到3的整数（[1，3]两边都包括）
3）random.choice(参数) 参数可以是字符串、字典、元组 、序列
4）random.uniform(a,b)随机生成a到b的小数，包括a不包括b
5）random.shuffle(参数) 洗牌功能
参数若是列表，则可以打乱列表中的顺序。
6）random.sample(参数，n)
可以随机取出n个参数里面的数据
7）实现验证码功能：

import random

checkcode = ''

for i in range(4):
    current = random.randint(0,3)
    if current == i:
        tmp = chr(random.randint(65,90))
    else:
        tmp = random.randint(0,9)
    checkcode+= str(tmp)

print(checkcode)

3、os模块

提供对操作系统进行调用的接口

1）os.getcwd()获得当前工作目录
2）os.chdir( “c:\users”)切换工作目录
os.chdir( r“c:\users”) 两种方式，推荐这种方式
3）os.makedirs(path ) 递归的创建目录

4）os.removedies(path) 若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依次类推。
5）os.mkdir(path) 不能完成递归建文件件
6）os.rmdir(path) 删除文件夹 不递归删除
7）os.listdir(path)返回路径中的文件件（以列表的形式）
8）os.rename(“oldname”,”newname”)重命名文件/目录
9）os.stat(path) 获取文件/目录信息
10）os.sep 输出操作系统特定的路径分隔符，win下为“\”， Linux下为“/”
11）os.linesep 输出当前平台使用的行终止符，win下为“\t\n”，linux下为“\n”
12）os.pathsep 输出用于分割文件路径的字符串（win 下为“;”，linux下为“:”）
13）os.environ 获得系统的环境变量
14）os.name 输出字符串指示当前使用平台，win是“nt”
15）os.system(“bash command”)运行shell 命令
16）os.path.abspath(path 获得路径的规范化的绝对路径
17）os.path.split(path) 返回路径分割成目录和文件名二元组
18）os.path.dirname(path) 返回path的目录，其实就是os.path.split(path)的第一个元素。
19）os.basename(path) 返回最后的文件名，如果path是以/或\结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素。
20）os.path.exists(path) 如果path存在，返回True，如果path不存在，则返回False
21）os.path.isabs(path) 如果path是绝对路径，则返回True，否则，返回False（win下有多个根路径，即每个盘就一个根路径，Linux只有以/开头的才是根路径，即是绝对路径）
22）os.path.isfile(path) 如果path是一个存在的文件，则返回True，否则为False
23）os.path.isdir(path) 如果path是一个存在的目录，则返回True，否则为False
24）os.path.join(path1[，path2[,…]]) 将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略。
25）os.path.getatime(path) 返回path所指向的文件或者目录的最后存取时间
26）os.path.getmtime(path) 返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间

4、sys模块

1）sys.argv 命令行参数list，第一个元素是程序本身路径
2）sys.exit(n) 退出程序，正常退出时exit(0)
3）sys.version 获取python解释程序的版本信息
4）sys,maxint 最大的int值
5）sys.path 返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值
6）sys.stdout.write(‘please:)
Val = sys.stdin.readline()[:-1]

5、shutil模块

高级的文件、文件夹、压缩包
Shutil 对压缩包处理是调用ZipFile 和TarFile两个模块来进行的。

6、xml出来模块

Xml是实现不同语言或程序之间进行数据交换的协议，跟json差不多，但json使用起来更简单，不过，古时候，在json还没有诞生的黑暗年代，大家只能选择用xml，至今很多传统公司如金融行业的很多系统的接口还主要是xml
Xml格式如下：就是通过<>来区别数据结构的：

<data>
    <country name="Liechtenstein">
        <rank updated="yes">2rank>
        <year>2008year>
        <gdppc>141100gdppc>
        <neighbor name="Austria" direction="E"/>
        <neighbor name="Switzerland" direction="W"/>
    country>
    <country name="Singapore">
        <rank updated="yes">5rank>
        <year>2011year>
        <gdppc>59900gdppc>
        <neighbor name="Malaysia" direction="N"/>
    country>
    <country name="Panama">
        <rank updated="yes">69rank>
        <year>2011year>
        <gdppc>13600gdppc>
        <neighbor name="Costa Rica" direction="W"/>
        <neighbor name="Colombia" direction="E"/>
    country>
data>

Xml协议在各个语言里的都是支持的，在python中可以用以下模块操作xml

import xml.etree.ElementTree as ET
 
tree = ET.parse("xmltest.xml")
root = tree.getroot()
print(root.tag)
 
#遍历xml文档
for child in root:
    print(child.tag, child.attrib)
    for i in child:
        print(i.tag,i.text)
 
#只遍历year 节点
for node in root.iter('year'):
    print(node.tag,node.text)

7、PyYAML模块

8、configParser模块

用于生成和修改常见配置文档，当前模块的名称在python 3.x版本中变更为configparser

一个好多软件的常见文档格式如下：
[DEFAULT]
ServerAliveInterval = 45
Compression = yes
CompressionLevel = 9
ForwardX11 = yes

[bitbucket.org]
User = hg

[topsecret.server.com]
Port = 50022
ForwardX11 = no
如果想用python生成一个这样的文档？

import configparser

config = configparser.ConfigParser()
config["DEFAULT"] = {
    'ServerAliveInterval':'45',
    'Compression':'yes',
    'compressionLevel': '9'
}
config['bitbucket.org'] = {}
config['bitbucket.org']['user'] = 'hg'
config['topsecret.server.com'] = {}
topsecret = config['topsecret.server.com']
topsecret['Host Port'] = '50022'     # mutates the parser
topsecret['ForwardX11'] = 'no'  # same here
config['DEFAULT']['ForwardX11'] = 'yes'
with open('example.ini', 'w') as configfile:
   config.write(configfile)

结果：

[DEFAULT]
serveraliveinterval = 45
compression = yes
compressionlevel = 9
forwardx11 = yes

[bitbucket.org]
user = hg

[topsecret.server.com]
host port = 50022
forwardx11 = no

9、hashlib模块

用于加密相关的操作，3.x里代替了md5模块和sha模块，主要提供SHA1 SHA224 SHA256 SHA384 SHA512 ，md5算法

import hashlib

m2 = hashlib.sha256()
m2.update(b"sdfad")
print(m2.hexdigest())  #16进制表示

8、正则表达式re

8.1常用正则表达式符号

1）’.’ 默认匹配除\n（换行）之外的任意一个字符，若指定flag DOTALL，则匹配任意字符，包括换行。
2）’^’匹配字符开头，若指定flags MULTILINE，这种也可以匹配上（r”^a”,”\nabc\neee”,flags = re. MULTILINE）
3）“美元符号 ”匹配字符结尾，或e.search(“foo$”,”bfoo\nsdfsf”,flags = re.MULTILINE).group( )也可以

4）‘’匹配号前的字符0次或多次，re.findall（”ab*”，”cabb3abcbbac”）结果为[‘abb’,’ab’,’a’]
5）’+’匹配前一个字符1次或多次，re.findall(“ab+”,”ab+cd+abb+baa”)结果为[‘ab’,’abb’]
6）‘?’匹配前一个字符1次或0次
7）’{m}’匹配前一个字符m次
8）’{n,m}’匹配前一个字符n到m次，re.findall(“ab{1,3}”,”abb abc abbcbbb”)结果 [‘abb’,’ab’,’abb’]
9）‘|’匹配|左或|右的字符，re.search(“abc|ABC”,”ABCBabcCD”).group() 结果‘ABC’
10）‘（…）’分组匹配，re.search(“(abc){2}a(123|456)c”,”abcabca456c”).group() 结果”abcabca456c”

11）’\A’只从字符开头匹配，re.search(“\Aabc”,”alexabc”)是匹配不到的
12）’\z’匹配字符串结尾，同$
13）’\d’匹配数字0-9
14）’\D’匹配非数字
15）’\w’匹配[A-Za-z0-9]（除特殊字符）
16）’\W’匹配非[A-Za-z0-9]（特殊字符）
17）’\s’匹配空白字符、\t、\n、\r，re.search(“\s+”,”ab\tc1\n3”).group() 结果’\t’
18）’(?P…)’分组匹配 re.search(“(?P[0-9]{4})(?P[0-9]{2}) (?P[0-9]{4})”,” 371481199306143242").groupdict(“city”) 结果{‘province’: ‘3714’, ‘city’: ‘81’, ‘birthday’: ‘1993’}

8.2最常用的匹配语法

1）re.match 从头开始匹配
2）re.search 匹配包含
3）re.findall 把所有匹配到的字符放到以列表中的元素返回
4）re.splitall 以匹配到的字符当做列表分隔符
5）re.sub 匹配字符并替换

R[a-z]匹配R和小写字母

R[a-ZA-Z]+匹配R和多个小写字母或多个大写字母

“#.+#”匹配#号和中间即以#结尾的

遇到特殊的要用反斜杠’\’转译

Split 分割

Sub替换
反斜杠的困扰
与大多数编程语言相同，正则表达式里使用"“作为转义字符，这就可能造成反斜杠困扰。假如你需要匹配文本中的字符”"，那么使用编程语言表示的正则表达式里将需要4个反斜杠"\\"：前两个和后两个分别用于在编程语言里转义成反斜杠，转换成两个反斜杠后再在正则表达式里转义成一个反斜杠。Python里的原生字符串很好地解决了这个问题，这个例子中的正则表达式可以使用r"\“表示。同样，匹配一个数字的”\d"可以写成r"\d"。有了原生字符串，你再也不用担心是不是漏写了反斜杠，写出来的表达式也更直观。

仅需轻轻知道的几个匹配模式
re.I(re.IGNORECASE): 忽略大小写（括号内是完整写法，下同）
M(MULTILINE): 多行模式，改变’^‘和’$‘的行为（参见上图）
S(DOTALL): 点任意匹配模式，改变’.'的行为

作业
开发一个简单的python计算器

1. 实现加减乘除及拓号优先级解析
2. 用户输入 1 - 2 * ( (60-30 +(-40/5) * (9-25/3 + 7 /399/42998 +10 * 568/14 )) - (-43)/ (16-32) )等类似公式后，必须自己解析里面的(),+,-,,/符号和公式(不能调用eval等类似功能偷懒实现)，运算后得出结果，结果必须与真实的计算器所得出的结果一致
   流程图