Python 3 教程（二）

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-12-10 04:58 239阅读 0赞

# Python3 输入和输出 #

## 输出格式美化 ##

Python两种输出值的方式: 表达式语句和 print() 函数。

第三种方式是使用文件对象的 write() 方法，标准输出文件可以用 sys.stdout 引用。

如果你希望输出的形式更加多样，可以使用 str.format() 函数来格式化输出值。

如果你希望将输出的值转成字符串，可以使用 repr() 或 str() 函数来实现。

*  **str()：** 函数返回一个用户易读的表达形式。
 *  **repr()：** 产生一个解释器易读的表达形式。

>>> s = 'Hello, Runoob'
    >>> str(s)
    'Hello, Runoob'
    >>> repr(s)
    "'Hello, Runoob'"
    >>> str(1/7)
    '0.14285714285714285'
    >>> x = 10 * 3.25
    >>> y = 200 * 200
    >>> s = 'x 的值为： ' + repr(x) + ', y 的值为：' + repr(y) + '...'
    >>> print(s)
    x 的值为： 32.5,  y 的值为：40000...
    >>> # repr() 函数可以转义字符串中的特殊字符
    ... hello = 'hello, runoob\n'
    >>> hellos = repr(hello)
    >>> print(hellos)
    'hello, runoob\n'
    >>> # repr() 的参数可以是 Python 的任何对象
    ... repr((x, y, ('Google', 'Runoob')))
    "(32.5, 40000, ('Google', 'Runoob'))"

## 读取键盘输入 ##

Python提供了 input() 内置函数从标准输入读入一行文本，默认的标准输入是键盘。

input 可以接收一个Python表达式作为输入，并将运算结果返回。

#!/usr/bin/python3
    
    str = input("请输入：");
    print ("你输入的内容是: ", str)

# Python3 迭代器与生成器 #

## 迭代器 ##

迭代是Python最强大的功能之一，是访问集合元素的一种方式。

迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。

迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。

迭代器有两个基本的方法：**iter()** 和 **next()**。

字符串，列表或元组对象都可用于创建迭代器：

>>> list=[1,2,3,4]
    >>> it = iter(list)    # 创建迭代器对象
    >>> print (next(it))   # 输出迭代器的下一个元素
    1
    >>> print (next(it))
    2
    >>>

#!/usr/bin/python3
     
    list=[1,2,3,4]
    it = iter(list)    # 创建迭代器对象
    for x in it:
        print (x, end=" ")

# Python3 标准库概览 #

## 操作系统接口 ##

os模块提供了不少与操作系统相关联的函数。

>>> import os
    >>> os.getcwd()      # 返回当前的工作目录
    'C:\\Python34'
    >>> os.chdir('/server/accesslogs')   # 修改当前的工作目录
    >>> os.system('mkdir today')   # 执行系统命令 mkdir 
    0

建议使用 “import os” 风格而非 “from os import \*”。这样可以保证随操作系统不同而有所变化的 os.open() 不会覆盖内置函数 open()。

在使用 os 这样的大型模块时内置的 dir() 和 help() 函数非常有用:

>>> import os
    >>> dir(os)
    <returns a list of all module functions>
    >>> help(os)
    <returns an extensive manual page created from the module's docstrings>

针对日常的文件和目录管理任务，:mod:shutil 模块提供了一个易于使用的高级接口:

>>> import shutil
    >>> shutil.copyfile('data.db', 'archive.db')
    >>> shutil.move('/build/executables', 'installdir')

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## 文件通配符 ##

glob模块提供了一个函数用于从目录通配符搜索中生成文件列表:

>>> import glob
    >>> glob.glob('*.py')
    ['primes.py', 'random.py', 'quote.py']

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## 命令行参数 ##

通用工具脚本经常调用命令行参数。这些命令行参数以链表形式存储于 sys 模块的 argv 变量。例如在命令行中执行 “python demo.py one two three” 后可以得到以下输出结果:

>>> import sys
    >>> print(sys.argv)
    ['demo.py', 'one', 'two', 'three']

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## 错误输出重定向和程序终止 ##

sys 还有 stdin，stdout 和 stderr 属性，即使在 stdout 被重定向时，后者也可以用于显示警告和错误信息。

>>> sys.stderr.write('Warning, log file not found starting a new one\n')
    Warning, log file not found starting a new one

大多脚本的定向终止都使用 “sys.exit()”。

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## 字符串正则匹配 ##

re模块为高级字符串处理提供了正则表达式工具。对于复杂的匹配和处理，正则表达式提供了简洁、优化的解决方案:

>>> import re
    >>> re.findall(r'\bf[a-z]*', 'which foot or hand fell fastest')
    ['foot', 'fell', 'fastest']
    >>> re.sub(r'(\b[a-z]+) \1', r'\1', 'cat in the the hat')
    'cat in the hat'

如果只需要简单的功能，应该首先考虑字符串方法，因为它们非常简单，易于阅读和调试:

>>> 'tea for too'.replace('too', 'two')
    'tea for two'

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## 数学 ##

math模块为浮点运算提供了对底层C函数库的访问:

>>> import math
    >>> math.cos(math.pi / 4)
    0.70710678118654757
    >>> math.log(1024, 2)
    10.0

random提供了生成随机数的工具。

>>> import random
    >>> random.choice(['apple', 'pear', 'banana'])
    'apple'
    >>> random.sample(range(100), 10)   # sampling without replacement
    [30, 83, 16, 4, 8, 81, 41, 50, 18, 33]
    >>> random.random()    # random float
    0.17970987693706186
    >>> random.randrange(6)    # random integer chosen from range(6)
    4

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## 访问 互联网 ##

有几个模块用于访问互联网以及处理网络通信协议。其中最简单的两个是用于处理从 urls 接收的数据的 urllib.request 以及用于发送电子邮件的 smtplib:

>>> from urllib.request import urlopen
    >>> for line in urlopen('http://tycho.usno.navy.mil/cgi-bin/timer.pl'):
    ...     line = line.decode('utf-8')  # Decoding the binary data to text.
    ...     if 'EST' in line or 'EDT' in line:  # look for Eastern Time
    ...         print(line)
    
    <BR>Nov. 25, 09:43:32 PM EST
    
    >>> import smtplib
    >>> server = smtplib.SMTP('localhost')
    >>> server.sendmail('soothsayer@example.org', 'jcaesar@example.org',
    ... """To: jcaesar@example.org ... From: soothsayer@example.org ... ... Beware the Ides of March. ... """)
    >>> server.quit()

注意第二个例子需要本地有一个在运行的邮件服务器。

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## 日期和时间 ##

datetime模块为日期和时间处理同时提供了简单和复杂的方法。

支持日期和时间算法的同时，实现的重点放在更有效的处理和格式化输出。

该模块还支持时区处理:

>>> # dates are easily constructed and formatted
    >>> from datetime import date
    >>> now = date.today()
    >>> now
    datetime.date(2003, 12, 2)
    >>> now.strftime("%m-%d-%y. %d %b %Y is a %A on the %d day of %B.")
    '12-02-03. 02 Dec 2003 is a Tuesday on the 02 day of December.'
    
    >>> # dates support calendar arithmetic
    >>> birthday = date(1964, 7, 31)
    >>> age = now - birthday
    >>> age.days
    14368

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## 数据压缩 ##

以下模块直接支持通用的数据打包和压缩格式：zlib，gzip，bz2，zipfile，以及 tarfile。

>>> import zlib
    >>> s = b'witch which has which witches wrist watch'
    >>> len(s)
    41
    >>> t = zlib.compress(s)
    >>> len(t)
    37
    >>> zlib.decompress(t)
    b'witch which has which witches wrist watch'
    >>> zlib.crc32(s)
    226805979

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## 性能度量 ##

有些用户对了解解决同一问题的不同方法之间的性能差异很感兴趣。Python 提供了一个度量工具，为这些问题提供了直接答案。

例如，使用元组封装和拆封来交换元素看起来要比使用传统的方法要诱人的多,timeit 证明了现代的方法更快一些。

>>> from timeit import Timer
    >>> Timer('t=a; a=b; b=t', 'a=1; b=2').timeit()
    0.57535828626024577
    >>> Timer('a,b = b,a', 'a=1; b=2').timeit()
    0.54962537085770791

相对于 timeit 的细粒度，:mod:profile 和 pstats 模块提供了针对更大代码块的时间度量工具。

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## 测试模块 ##

开发高质量软件的方法之一是为每一个函数开发测试代码，并且在开发过程中经常进行测试

doctest模块提供了一个工具，扫描模块并根据程序中内嵌的文档字符串执行测试。

测试构造如同简单的将它的输出结果剪切并粘贴到文档字符串中。

通过用户提供的例子，它强化了文档，允许 doctest 模块确认代码的结果是否与文档一致:

def average(values):
        """Computes the arithmetic mean of a list of numbers. >>> print(average([20, 30, 70])) 40.0 """
        return sum(values) / len(values)
    
    import doctest
    doctest.testmod()   # 自动验证嵌入测试

unittest模块不像 doctest模块那么容易使用，不过它可以在一个独立的文件里提供一个更全面的测试集:

import unittest
    
    class TestStatisticalFunctions(unittest.TestCase):
    
        def test_average(self):
            self.assertEqual(average([20, 30, 70]), 40.0)
            self.assertEqual(round(average([1, 5, 7]), 1), 4.3)
            self.assertRaises(ZeroDivisionError, average, [])
            self.assertRaises(TypeError, average, 20, 30, 70)
    
    unittest.main() # Calling from the command line invokes all tests

#处理get请求，不传data，则为get请求
    
    import urllib
    from urllib.request import urlopen
    from urllib.parse import urlencode
    
    url='http://www.xxx.com/login'
    data={ "username":"admin","password":123456}
    req_data=urlencode(data)#将字典类型的请求数据转变为url编码
    res=urlopen(url+'?'+req_data)#通过urlopen方法访问拼接好的url
    res=res.read().decode()#read()方法是读取返回数据内容，decode是转换返回数据的bytes格式为str
    
    print(res)
    #处理post请求,如果传了data，则为post请求
    
    import urllib
    from urllib.request import Request
    from urllib.parse import urlencode
    
    url='http://www.xxx.com/login'
    data={ "username":"admin","password":123456}
    data=urlencode(data)#将字典类型的请求数据转变为url编码
    data=data.encode('ascii')#将url编码类型的请求数据转变为bytes类型
    req_data=Request(url,data)#将url和请求数据处理为一个Request对象，供urlopen调用
    with urlopen(req_data) as res:
        res=res.read().decode()#read()方法是读取返回数据内容，decode是转换返回数据的bytes格式为str

时间和日期补充

常用时间处理方法

*  今天 `today = datetime.date.today()`
 *  昨天 `yesterday = today - datetime.timedelta(days=1)`
 *  上个月 `last_month = today.month - 1 if today.month - 1 else 12`
 *  当前时间戳 `time_stamp = time.time()`
 *  时间戳转datetime `datetime.datetime.fromtimestamp(time_stamp)`
 *  datetime转时间戳 `int(time.mktime(today.timetuple()))`
 *  datetime转字符串 `today_str = today.strftime("%Y-%m-%d")`
 *  字符串转datetime `today = datetime.datetime.strptime(today_str, "%Y-%m-%d")`
 *  补时差 `today + datetime.timedelta(hours=8)`