今日主要内容
- 模块初识
- 模块导入
- 模块路径
- 自定义模块
- 内置模块（标准库）
- time
- datetime
- random
- sys
- os
- funtools
一、模块初识
（一）什么是模块
- 其实我们创建的每一个py文件就是一个模块，模块是将不同功能的函数进行归类，划分，封装的集合体
- 模块分类：
- 内置模块（标准库）
- 第三方模块（第三方库）
- 自定义模块
- 模块的特点：拿来主义
- 开发效率高，没有必要了解其中原理
- 减少重复代码
- 分文件管理，有助于修改和维护
（二）模块导入
-
导入模块关键字：import
-
模块只有在第一次导入才会执行，为了防止重复导入，python在第一次导入后就将模块名加载到内存，再次导入只是对加载到内存中的模块对象增加了一次引用，不会重复执行模块内的语句
# text.py文件 print("这是text.py文件中的语句") def func(): print("这是text.py文件中的函数") # target.py文件 import text import text import text 运行结果： 这是text.py文件中的语句 # 只运行一次 -
第一次导入时发生的三件事：
- 为源文件（被导入模块）创建新的名称空间，在被导入模块中定义的函数或者方法使用了global访问的就是这个名称空间
- 在新创建的名称空间中执行模块中包含的代码
- 创建同名的模块名来引用该名称空间
-
模块导入时的查找顺序
- 内存 > 内置 > sys.path
- 说明：解释器运行的时候，会将一部分常用的模块加载到内存，在我们导入模块的时候解释器会查找此模块是否已被加载到内存中，如果没有就去查找内置库中有无此模块，如果还没有最后查找
sys.path中的路径中是否包含此模块，进行导入，如果还没有，解释器就会报错 - 可以通过手动添加将模块的路径添加到
sys.path中，sys.path返回的是一个列表，可以使用append()方法添加，供解释器搜索
from sys import path path.append(r"C:Users11582Desktop") from text import ceshi ceshi() -
模块导入的方法：
import XXX：将模块全部导入from XXX import XXX：导入指定模块功能- 在后面使用
as，两者都可给导入的模块或功能重新命名
import time as a from time import sleep as s-
说明：
- 使用
import导入时可以一行导入多个模块，但不建议，建议每使用一个import只导入一个模块
import time import random import sys- 使用
from可以一行导入多个功能，导入的功能在使用时会将之前定义同名的变量覆盖掉
def time(): print("123") from time import time time() 运行结果： 123from XXX import *：导入模块内全部功能，可以通过__all__限制导入的功能
# 被导入文件:zxd.py def name(): print("zxd") def age(): print("age") __all__ = ["name"] # 运行文件:target.py from zxd import * age() 运行结果： NameError: name 'age' is not defined - 使用
-
模块的两种用法
- 当作普通模块执行
- 当作脚本执行
-
如何使用模块中的功能
- 万能的
. - 如果利用
import导入整个模块，使用时要利用模块名.功能
import time t = time.time()- 如果使用
from，则可以直接使用该功能，注意这样会覆盖之前定义的功能
def time(): print("123") from time import time time() 运行结果： 123 - 万能的
-
避免循环导入模块
- 三个模块，模块1导入模块2，模块2导入模块3，模块3导入模块1（避免）
（三）自定义模块
-
注意：自定义模块时千万不要定义与内置模块相同的模块名
-
自己创建的py文件就是一个自定义模块
# zxd.py # 自定义模块 def name(): print("zxd") def age(): print("age") # target.py import zxd zxd.name() zxd.age() 运行结果： zxd 23 -
定义模块私有部分（无法通过导入使用）
if __name__ == "__main__": """私有部分"""- 原理：如果
__name__在本文件运行返回的是__main__，如果被导入返回的是被导入的文件名。
# zxd.py文件 print(__name__) if __name__ == "__main__": """私有部分""" 运行结果： __main__# zxd.py文件 print(__name__) if __name__ == "__main__": """私有部分""" # target.py文件 import zxd print(__name__) 运行结果： zxd __main__ - 原理：如果
二、内置模块（标准库）
（一）time模块
-
time模块在python中是和时间相关的模块，python中的时间分为三种形式：
-
时间戳：从1970-01-01 00:00:00到现在一共经历了多少秒，用float表示
-
结构化时间：以元组的形式，以固定结构输出时间
- 固定结构：年，月，日，时，分，秒，一年中第几周，一年中第几天，是否是夏令时（1是夏令时；0是非夏令时，-1表示不确定是否是夏令时）
time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=-1) -
格式化时间：根据我们的需要对时间任意格式化
- 格式化标准：
%y 两位数的年份表示(00-99) %Y（常用） 四位数的年份表示(000-9999) %m（常用） 月份(01-12) %d（常用） 月内中的一天(0-31) %H（常用） 24小时制小时数(0-23) %I 12小时制小时数(01-12) %M（常用） 分钟数(00=59) %S（常用） 秒(00-59) %a 本地简化星期名称 %A 本地完整星期名称 %b 本地简化的月份名称 %B 本地完整的月份名称 %c 本地相应的日期表示和时间表示 %j 年内的一天(001-366) %p 本地A.M.或P.M.的等价符 %U 一年中的星期数(00-53)星期天为星期的开始 %w 星期(0-6),星期天为星期的开始 %W 一年中的星期数(00-53)星期一为星期的开始 %x 本地相应的日期表示 %X 本地相应的时间表示 %Z 当前时区的名称 %% %号本身
-
-
time模块部分方法介绍：
time.time() 获取当前时间戳 time.sleep() 睡眠（延时） time.localtime() 将时间戳转换为结构化时间 time.mktime() 将结构化时间转换为时间戳 time.strftime() 将结构化时间转换为格式化时间 time.strptime() 将格式化时间转换为结构化时间 -
time.time()
- 函数定义：
time() - 函数说明：获取当前时间戳，距离1970-01-01 00:00:00到现在经过的时间，单位是秒，结果为浮点型
import time print(time.time()) 运行结果： 1569505356.1715019 - 函数定义：
-
time.sleep()
- 函数定义：
sleep(seconds) - 函数说明：参数为秒，将执行延时数秒，可以是亚秒级别的浮点数
import time print(1) time.sleep(10) print(2) 运行结果： 1 2 # 相隔10S - 函数定义：
-
time.localtime()
- 函数定义：
localtime([seconds]) - 函数返回：
(tm_year,tm_mon,tm_mday,tm_hour,tm_min,tm_sec,tm_wday,tm_yday,tm_isdst) - 函数说明：参数为时间戳，将时间戳转换为表示本地时间的时间元组，当
seconds没有传入时，转换当前的时间戳
import time print(time.localtime()) 运行结果： time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=22, tm_min=2, tm_sec=38, tm_wday=3, tm_yday=269, tm_isdst=0)-
返回值取值：
- 返回值可以通过索引取值
import time print(time.localtime()[0]) 运行结果： 2019- 返回值可以通过关键字取值
import time print(time.localtime().tm_year) 运行结果： 2019
- 函数定义：
-
time.mktime()
- 函数定义：
mktime(p_tuple) - 函数说明：参数为结构化时间元组，将结构化时间元组转换为时间戳
import time t = time.localtime() print(time.mktime(t)) 运行结果： 1569506956.0 - 函数定义：
-
time.strftime()
- 函数定义：
strftime(format, p_tuple=None) - 函数说明：第一个参数为格式化规范，第二个参数为结构化时间元组，将结构化时间元组转换为字符串，若时间元组不存在时，使用
localtime()当前时间返回字符串
import time t = time.localtime() print(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", t)) 运行结果： 2019-09-26 22:19:30 - 函数定义：
-
time.strptime()
- 函数定义：
strptime(string, format) - 函数说明：第一个参数为时间字符串，第二个参数为格式化规范，根据格式化规范将字符串解析成时间元组
import time print(time.strptime("2019-09-26 22:19:30", "%Y-%m-%d %H:%M:%S")) 运行结果： time.struct_time(tm_year=2019, tm_mon=9, tm_mday=26, tm_hour=22, tm_min=19, tm_sec=30, tm_wday=3, tm_yday=269, tm_isdst=-1) - 函数定义：
-
-
计算时间差
import time time_msg = input("请输入时间:") def time_difference(args): tid = time.time() - time.mktime(time.strptime(args, "%Y-%m-%d %H:%M:%S")) return time.localtime(tid) t = time_difference(time_msg) print(f"过去了{t.tm_year-1970}年{t.tm_mon-1}月{t.tm_mday-1}天{t.tm_hour}小时{t.tm_min}分{t.tm_sec}秒") 运行结果： 请输入时间:2019-01-01 00:00:00 过去了0年8月26天6小时39分17秒
（二）datetime模块
- datetime模块也是一个时间模块，功能较time模块更强一些
-
datatime模块中的datatime类部分方法介绍：
datetime() 获取指定时间 datetime.now() 获取当前时间 datetime.timestamp() 将时间对象转换为时间戳 datetime.fromtimestamp() 将时间戳转换为时间对象 datetime.strftime() 将时间对象转换为字符串 datetime.strptime() 将字符串转换为时间对象 -
datetime()
- 函数定义：
datetime(year: int, month: int, day: int, hour: int = ..., minute: int = ..., second: int = ..., microsecond: int = ..., tzinfo: Optional[_tzinfo] = ..., *, fold: int = ...) - 函数说明：传入年，月，日，时，分，秒，微秒，时区，fold（不明参数，3.6加入），返回一个时间对象
from datetime import datetime print(datetime(2019,9,27)) print(type(datetime(2019,9,27))) 运行结果： 2019-09-27 00:00:00 <class 'datetime.datetime'> # 对象类型 - 函数定义：
-
datetime.now()
- 函数定义：
now(tz=None) - 函数说明：参数为时区，通过datetime对象创建一个时间对象，可以选择时区信息
from datetime import datetime print(datetime.now()) print(type(datetime.now())) 运行结果： 2019-09-27 14:06:10.948891 <class 'datetime.datetime'> - 函数定义：
-
datetime.timestamp()
- 函数定义：
timestamp(obj) - 函数说明：参数为时间对象，将时间对象转换为时间戳
from datetime import datetime print(datetime.timestamp(datetime.now())) print(type(datetime.timestamp(datetime.now()))) 运行结果： 1569565460.237563 <class 'float'> - 函数定义：
-
datetime.fromtimestamp()
- 函数定义：
fromtimestamp(t, tz=None) - 函数说明：第一个参数为时间戳，第二个参数为时区，将传入的时间戳转换为时间对象
from datetime import datetime print(datetime.fromtimestamp(0)) print(type(datetime.fromtimestamp(0))) 运行结果： 1970-01-01 08:00:00 <class 'datetime.datetime'> - 函数定义：
-
datetime.strftime()
- 函数定义：
strftime(obj, format) - 函数说明：第一个参数为时间对象，第二个参数为格式化规范，按照格式化规范将时间对象转换为字符串
from datetime import datetime print(datetime.strftime(datetime.now(), "%Y-%m-%d %H:%M:%S")) print(type(datetime.strftime(datetime.now(), "%Y-%m-%d %H:%M:%S"))) 运行结果： 2019-09-27 14:35:37 <class 'str'> - 函数定义：
-
datetime.strptime()
- 函数定义：
strptime(date_string, format) - 函数说明：第一个参数为时间字符串，第二个参数为格式化规范，将时间字符串按照格式化规范解析成时间对象
from datetime import datetime print(datetime.strptime("2019-09-27 14:35:37", "%Y-%m-%d %H:%M:%S")) print(type(datetime.strptime("2019-09-27 14:35:37", "%Y-%m-%d %H:%M:%S"))) 运行结果： 2019-09-27 14:35:37 <class 'datetime.datetime'> - 函数定义：
-
-
datatime模块中的timedelta类部分方法介绍：
-
timedelta()
- 函数定义：
timedelta(days: float = ..., seconds: float = ..., microseconds: float = ..., milliseconds: float = ..., minutes: float = ..., hours: float = ..., weeks: float = ..., *, fold: int = ...) - 函数说明：函数用于对时间对象的增减，填入对应关键字参数为时间变化的数值
from datetime import datetime, timedelta print(datetime(2019, 1, 2)) print(datetime(2019, 1, 2) - timedelta(days=1)) 运行结果： 2019-01-02 00:00:00 2019-01-01 00:00:00 - 函数定义：
-
（三）random模块
- random是一个随机模块，任何随机的情况都需要随机模块协助完成
-
random模块部分方法介绍：
random.random() 随机生成0~1之间的小数 random.randint() 随机生成数字 random.randrange() 随机生成数字（可以设定步长） random.choice() 从一个可迭代对象中随机获取一个元素 random.choices() 从一个可迭代对象中随机获取多个元素，会有重复 random.sample() 从一个可迭代对象中随机获取多个元素，不会有重复 rendom.shuffle() 随机打乱顺序 -
random.random()
- 函数定义：
random() - 函数说明：产生0到1之间的随机小数
import random print(random.random()) 运行结果： 0.8988729646775544 - 函数定义：
-
random.randint()
- 函数定义：
randint(a, b) - 函数说明：产生a到b之间的随机数
import random print(random.randint(1, 10)) 运行结果： 9 - 函数定义：
-
random.randrange()
- 函数定义：
randrange(start, stop=None, step=1, _int=int) - 函数说明：从起始到结束的范围内产生一个随机数，可以设定步长，若不填入结束位置则默认从0开始，若不填步长，默认为1
import random print(random.randrange(5)) # 从0到5随机生成 print(random.randrange(1, 10)) # 从1到10随机生成 print(random.randrange(1, 10, 2)) # 从1到10 运行结果： 4 3 9 - 函数定义：
-
random.choice()
- 函数定义：
choice(seq) - 函数说明：从非空序列中随机选择一个元素
import random print(random.choice(["a", "b", "c"]) 运行结果： b - 函数定义：
-
random.choices()
- 函数定义：
choices(population, weights=None, *, cum_weights=None, k=1) - 函数说明：从非空序列中随机选择k个元素，会有重复选择的情况，以列表的形式返回
import random print(random.choices(["a", "b", "c"], k=3)) 运行结果： ['b', 'b', 'a'] - 函数定义：
-
random.sample()
- 函数定义：
sample(population, k) - 函数说明：随机从非空序列中选择k个元素，不会重复选择，以列表的形式返回
import random print(random.sample(["a", "b", "c"], k=3)) 运行结果： ['c', 'b', 'a'] - 函数定义：
-
rendom.shuffle()
- 函数定义：
shuffle(x, random=None) - 函数说明：将参数重新洗牌，结果返回None
import random lst = [1, 2, 3, 4, 5] random.shuffle(lst) print(lst) 运行结果： [2, 3, 5, 4, 1] - 函数定义：
-
（四）os模块
- os模块中的内容全部与操作系统有关
-
os模块部分方法介绍：
os.makedirs('dirname1/dirname2') 递归创建目录** os.removedirs('dirname1') 递归删除目录 os.mkdir('dirname') 生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname os.rmdir('dirname') 删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname os.listdir(path) 列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印 os.remove() 删除一个文件 os.rename("oldname","newname") 重命名文件/目录 os.stat('path/filename') 获取文件/目录信息 os.system("bash command") 运行shell命令，直接显示 os.popen("bash command").read() 运行shell命令，获取执行结果 os.getcwd() 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径 os.chdir("dirname") 改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd os.path.abspath(path) 返回path规范化的绝对路径 os.path.split(path) 将path分割成目录和文件名二元组返回 os.path.dirname(path) 返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素 os.path.basename(path) 返回path最后的文件名。如何path以／或结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素 os.path.exists(path) 如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False os.path.isabs(path) 如果path是绝对路径，返回True os.path.isfile(path) 如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False os.path.isdir(path) 如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False 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 os.path.getatime(path) 返回path所指向的文件或者目录的最后访问时间 os.path.getmtime(path) 返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间 os.path.getsize(path) 返回path的大小 -
重点介绍常用15个方法
-
os.makedirs('dirname1/dirname2')
- 函数定义：
makedirs(dirname) - 函数说明：递归创建文件夹
import os os.makedirs("dir1/dir2/dir3") # 在当前目录递归创建文件夹 运行结果： # 创建三层文件夹 ◥dir1 ◥dir2 ◥dir3 - 函数定义：
-
os.removedirs('dirname1')
- 函数定义：
removedirs(dirname) - 函数说明：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，依此类推
import os os.removedirs("dir1/dir2/dir3") 运行结果： # 先判断dir3目录是否为空，若为空则删除，再一次向上判断，递归删除文件夹 - 函数定义：
-
os.mkdir('dirname')
- 函数定义：
mkdir(dirname) - 函数说明：创建单级目录
import os os.mkdir("dir1") 运行结果： # 创建dir1文件夹 - 函数定义：
-
os.rmdir('dirname')
- 函数定义：
rmdir(dirname) - 函数说明：删除单级目录，若目录不存在或不为空报错
import os os.rmdir("dir1") 运行结果： # 若dir1为空，删除dir1文件夹 - 函数定义：
-
os.listdir(path)
- 函数定义：
listdir(path) - 函数说明：返回该路径下的所有文件夹和文件，以列表的形式
import os print(os.listdir("D:dir")) 运行结果： ['dir1', 'dir2', 'dir3'] - 函数定义：
-
os.remove()
- 函数定义：
remove(filename) - 函数说明：删除文件
import os os.remove("text.py") 运行结果： # 直接删除"text.py"文件 - 函数定义：
-
os.rename("oldname","newname")
- 函数定义：
rename(oldname, newname) - 函数说明：重命名，第一个参数为旧文件名，第二个参数为新文件名
import os os.rename("text1.py", "text2.py") 运行结果： # 将文件名"text1.py"改为"text2.py" - 函数定义：
-
os.getcwd()
- 函数定义：
getcwd(*args, **kwargs) - 函数说明：返回当前文件的工作路径，以Unicode字符串的形式（若被当作模块导入，则返回的是导入文件的工作路径）
import os print(os.getcwd("text.py")) 运行结果： D: ext.py - 函数定义：
-
os.path.abspath(path)
- 函数定义：
abspath(path) - 函数说明：返回当文件的绝对路径
import os print(os.path.abspath("text.py")) 运行结果： D: ext.py - 函数定义：
-
os.path.dirname(path)
- 函数定义：
dirname(path) - 函数说明：返回文件的目录
import os path = r"D:dirdir1 ame.py" print(os.path.dirname(path)) 运行结果： D:dirdir1 - 函数定义：
-
os.path.basename(path)
- 函数定义：
basename(path) - 函数说明：返回文件名
import os path = r"D:dirdir1 ame.py" print(os.path.basename(path)) 运行结果： name.py - 函数定义：
-
os.path.isfile(path)
- 函数定义：
isfile(path) - 函数说明：判断路径是否是一个文件
import os path = r"D:dirdir1 ame.py" print(os.path.isfile(path)) 运行结果： True - 函数定义：
-
os.path.isdir(path)
- 函数定义：
isdir(path) - 函数说明：判断路径是否是一个文件夹
import os path = r"D:dirdir1" print(os.path.isdir(path)) 运行结果： True - 函数定义：
-
os.path.join(path1[, path2[, ...]])
- 函数定义：
join(path, *paths) - 函数说明：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
import os path = r"D:dir" print(os.path.join(path, "dir1", "text.py")) print(os.path.join("text.py", path, "dir1", "text.py")) 运行结果： D:dirdir1 ext.py D:dirdir1 ext.py - 函数定义：
-
os.path.getsize(path)
- 函数定义：
getsize(filename) - 函数说明：返回文件的大小
import os path = r"D:dirdir1 ame.py" print(os.path.getsize(path)) 运行结果： 7971 - 函数定义：
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（五）sys模块
- sys模块是与python解释器交互的一个接口
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sys模块部分方法介绍：
sys.argv 命令行参数List，第一个元素是程序本身路径 sys.exit(n) 退出程序，正常退出时exit(0),错误退出sys.exit(1) sys.version 获取Python解释程序的版本信息 sys.path 返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值 sys.platform 返回操作系统平台名称 sys.modules 获取所有的模块 -
sys.path
- 方法说明：返回模块的搜索路径，以列表的形式，需要导入自定义模块时，向
sys.path中添加路径
import sys print(sys.path) 运行结果： ['D:\python_S26\day15', 'D:\python_S26', 'D:\Software\Pycharm\pycharm\PyCharm 2019.2.1\helpers\pycharm_display', 'C:\Python3.6.8\python36.zip', 'C:\Python3.6.8\DLLs', 'C:\Python3.6.8\lib', 'C:\Python3.6.8', 'C:\Python3.6.8\lib\site-packages', 'D:\Software\Pycharm\pycharm\PyCharm 2019.2.1\helpers\pycharm_matplotlib_backend'] - 方法说明：返回模块的搜索路径，以列表的形式，需要导入自定义模块时，向
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（六）functools模块
- funtools模块针对于一些函数的操作
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之前介绍过的
reduce()函数，用于累计算from functools import reduce print(reduce(lambda x, y: x * y, [1, 2, 3, 4, 5])) print(reduce(lambda x, y: x * y, [1, 2, 3, 4, 5], 5)) print(reduce(lambda x, y: x * y, [], 5)) 运行结果： 120 600 5 -
wraps
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用于修改装饰器内层函数的函数名
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我们在执行被装饰器装饰过的函数时，其实真正执行的是装饰器内部的inner函数，我们通过
__name__方法可查看函数调用真正调用的函数名def wrapper(fn): def inner(*args, **kwargs): print("扩展内容") ret = fn(*args, **kwargs) print("扩展内容") return ret return inner @wrapper def target_func(): print("目标函数") print(target_func.__name__) 运行结果： inner -
但对于调用方而言，会对函数产生疑问，所以使用warps可以修改内层inner函数的函数名
from functools import wraps def wrapper(fn): @wraps(fn) # 装饰内层函数 def inner(*args, **kwargs): print("扩展内容") ret = fn(*args, **kwargs) print("扩展内容") return ret return inner @wrapper def target_func(): print("目标函数") print(target_func.__name__) 运行结果： target_func
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