10. Python 标准库概览

今天我们要聊聊 Python 标准库，听起来高大上，实际上它是 Python 的“工具箱”，里面装满了各种各样的功能模块，可以帮我们做很多事情哦。

Python 标准库是啥？

首先，让我们来搞清楚，Python 标准库到底是啥？简单来说，它就是一堆已经写好的代码，供我们在编程过程中直接拿来用的。就好像你去修理自行车，不需要自己造个工具，直接用现成的工具就行。

我们都用标准库

你知道吗？很多你在 Python 中常用的功能，都是来自于这个标准库。比如说，你想操作文件，就用到了 os 模块；你想进行数据序列化，那就用 pickle；你要处理 JSON 数据，就需要 json。

常用的标准库

1. os 模块

   os 模块提供了许多与操作系统交互的函数，可以让你在 Python 中使用操作系统的功能。比如创建文件夹、删除文件等等。

   import os
   
   # 创建文件夹
   os.mkdir("my_folder")
   
   # 删除文件夹
   os.rmdir("my_folder")
   

2. json 模块

   json 模块用于编码和解码 JSON 数据。在与 Web 服务通信或者读取配置文件时，经常会用到它。

   import json
   
   data = {'name': 'John', 'age': 30, 'city': 'New York'}
   json_data = json.dumps(data)  # 编码为JSON格式的字符串
   

3. datetime 模块

   datetime 模块提供了处理日期和时间的类。你可以用它来进行日期和时间的计算、格式化等操作。

   from datetime import datetime
   
   now = datetime.now()
   print(now)
   

4. random 模块

   random 模块提供了生成随机数的功能，可以用于模拟实验、游戏等场景。

   import random
   
   random_number = random.randint(1, 10)  # 生成1到10之间的随机整数
   

5. re 模块

   re 模块是正则表达式的模块，可以用于文本的模式匹配和查找。

   import re
   
   pattern = r'\b\w+\b'  # 匹配单词
   text = "Hello, this is a test."
   matches = re.findall(pattern, text)
   

6. math 模块

   math 模块提供了一些数学运算相关的函数，比如三角函数、对数函数等。

   import math
   
   sqrt_2 = math.sqrt(2)  # 开平方
   

7. csv 模块

   csv 模块提供了读写 CSV 文件的功能，非常适用于处理表格数据。

   import csv
   
   with open('data.csv', mode='w', newline='') as file:
       writer = csv.writer(file)
       writer.writerow(['Name', 'Age', 'City'])
       writer.writerow(['John', '30', 'New York'])
   

8. xml.etree.ElementTree 模块

   xml.etree.ElementTree 模块提供了处理 XML 文件的功能，让你可以轻松解析和创建 XML 文档。

   import xml.etree.ElementTree as ET
   
   root = ET.Element("root")
   child = ET.SubElement(root, "child")
   child.text = "This is some text"
   tree = ET.ElementTree(root)
   tree.write("file.xml")
   

9. sys 模块

   sys 模块提供了一系列与 Python 解释器交互的变量和函数，比如获取命令行参数、退出程序等。

   import sys
   
   print(sys.argv)  # 获取命令行参数
   

10. urllib 模块

    `urllib` 模块是用于处理 URL 的标准 Python 库，它包含了多个模块，比如 `urllib.request` 用于打开和读取 URL。
    
    ```python
    

    import urllib.request

    response = urllib.request.urlopen("http://www.baidu.com")
    html = response.read()
    print(html)
    ```
    

实战：用标准库实现一个简单的爬虫

现在，让我们动手实践一下吧！我们要用 Python 标准库中的 urllib 模块，来写一个简单的爬虫，获取百度首页的内容。

import urllib.request

def fetch_webpage(url):
    response = urllib.request.urlopen(url)
    webpage = response.read().decode('utf-8')
    return webpage

url = "http://www.baidu.com"
webpage_content = fetch_webpage(url)

print(webpage_content)

以上的代码会访问百度首页，并打印出网页的内容。是不是很神奇？这就是 Python 标准库的威力。

总结

通过这篇文章，我们了解了 Python 的标准库是什么，以及它能为我们提供哪些强大的功能模块。我们还通过实战例子，利用标准库中的 urllib 模块实现了一个简单的爬虫。

希望你现在对 Python 标准库有了更深入的认识。记住，它是你编程路上的得力助手，可以让你事半功倍！