1. sys

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##(1) sys.argv 给脚本传参
#如下定义一个sys.py脚本
#!/usr/bin/env python
import sys
print(sys.argv[0]) #第0个参数为脚本名
print(sys.argv[1])


python sys.py first
# sys.py
# first


##(2) sys.path 一个列表，包含要在其中查找模块的目录名称
sys.path.append()

2. os

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## (1) os.system 执行shell命令
os.system("pwd")
os.system("ls -lh")

## (2) os.path 路径操作相关
os.path.abspath(".")  #返回绝对路径
os.path.basename("/home/test/file.txt") #单独返回文件名
os.path.dirname("/home/test/file.txt")  #单独返回路径名
os.path.split("/home/test/file.txt") #返回由文件名和路径名组成的元组
#('/home/test', 'file.txt')
os.path.splitext("file.txt")  #将文件名与后缀名分开
#('file', '.txt')
os.path.exists("/home/test/file.txt") #判断文件或者目录是否存在
#False


## 此外os模块还支持对目录、文件的常规操作，例如创建、删除、重命名等

3. time

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import time

time.sleep(3) #解释器等待指定秒数

time.time() #当前时间至新纪元的秒数(时间戳)
# 1649984110.885341

time.localtime() #默认返回当前时间戳的时间元组
time.localtime(100000000) #返回指定时间戳时间元组
# time.struct_time(tm_year=1973, tm_mon=3, tm_mday=3, tm_hour=17, tm_min=46, tm_sec=40, tm_wday=5, tm_yday=62, tm_isdst=0)
tuple(time.localtime(100000000)) # 返回tuple
# (1973, 3, 3, 17, 46, 40, 5, 62, 0)

###将时间元组格式化输出
time.asctime(time.localtime()) 
# 'Fri Apr 15 08:59:43 2022'
###(1)按自定义格式输出
#常见的item有： %Y-年, %m-月, %d-日, %H-时, %M-分, %S-秒, %a-星期几, %b-英文月份
#全部的item参考：https://www.runoob.com/python/python-date-time.html
time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime()) 
# '2022-04-15 09:12:29'


time.strftime("%a %b %d %H:%M:%S %Y", time.localtime()) 
# 'Fri Apr 15 09:12:49 2022'

###(2)将格式字符串转换为时间戳
a = "2022-04-15 09:12:29"
time.mktime(time.strptime(a,"%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
# 1649985149.0

关于时间元组的格式：

4. random

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from random import *

#(1)返回指定区间的一个随机实数
uniform(0,10)

#(2)返回指定区间的一个随机整数，注意不包含区间的上边界
randrange(1,5)  #不会返回5
randrange(5) #默认为randrange(0, 5) 

#(3)从给定序列中随机返回一个值，可以是列表、元组、字符串
choice([1,3,5,7])

#(4)从给定序列中随机返回n个不同的元素
sample(range(10),3)
# [3,5,6]

#(5)打乱给定序列的顺序
a = [1,3,5,7]
shuffle(a)
a
# [7, 5, 1, 3]

可通过设置随机种子random.seed(n)，确保下一次抽样结果与先前相同种子的抽样结果相同。

5. re

（1）正则表达式基础用法见之前的笔记

（2）尤其注意一点是：反斜杠\在正则表达式中视为转义符，可以将（1）特殊字符转为普通字符，例如\*表示匹配字符星号；（2）将普通字符转义为特殊字符，例如\d 表示匹配任一数字0-9

（3）由于python字符串也支持转义符，为避免混淆，当正则表达式中需要使用\时，十分建议使用r'正则表达式'的形式。所见即所得。

re.match()：给定字符串的起始位置是否与正则表达式匹配

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import re
re.match("p", "python")
# <re.Match object; span=(0, 1), match='p'>

print(re.match("p", "www.python"))
# None

print(re.match("w*", "www.python"))
# <re.Match object; span=(0, 3), match='www'>

re.match()返回的是一个MatchObject对象。当搭配使用圆括号时，可用于提取与指定正则部分匹配的子串，即成为编组group

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site = 'www.123-456789.com'
m = re.match('www\.(\d*)\-(\d*)\.com', site)

## 编组0表示整个模式
m.group(0)
# 'www.123-456789.com'

## 之后编组的序号取决于左边括号树的编号
m.group(1) # '123'
m.group(2) # '456789'

## 括号镶嵌括号
re.match('www\.((\d*)\-(\d*))\.com', site).group(1)
# '123-456789'

## 编组子串的字符串位置索引
m.start(1) # 4
m.end(1)   # 7
m.span(1)  # (4, 7)

re.sub(): 将匹配的模式子串替换为指定的文本

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import re
# re.sub(正则模式，新子串, 原始字符串)
phone = "2004-959-559 # 这是一个国外电话号码"
# 删除字符串中的 Python注释 
re.sub(r' #.*$', "", phone)
# '2004-959-559'

re.split(): 使用正则表达式分割字符串

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import re
some_words = "aaaa,,,bbb++++ccc---dd"
re.split(r'[,\+\-]+', some_words)
# ['aaaa', 'bbb', 'ccc', 'dd']

re.findall: 返回给定字符串中所有匹配的子串

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import re
some_words = "aaaa,,,bbb++++ccc---dd"
re.findall(r'\w+', some_words)
# ['aaaa', 'bbb', 'ccc', 'dd']

re.findall('[a-z]+', some_words)
# ['aaaa', 'bbb', 'ccc', 'dd']

re.findall(r'[,\+\-]+', some_words)
# [',,,', '++++', '---']

re.search() 寻找给定字符串中第一个匹配的子串，并且返回的是上述提到的MatchObject对象。

re.compile(): 将正则表达式转换为模式对象，以实现高效匹配。适用于重复执行同一个正则匹配任务。

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#例如上面的例子
import re
regex = re.compile(r'\w+')
##可以看到上面提到的函数，都可以应用
[n for n in dir(regex) if not n.startswith("_")]
# ['findall', 'finditer', 'flags', 'fullmatch', 'groupindex', 'groups', 'match', 
# 'pattern', 'scanner', 'search', 'split', 'sub', 'subn']

some_words = "aaaa,,,bbb++++ccc---dd"
regex.findall(some_words)
# ['aaaa', 'bbb', 'ccc', 'dd']

6. typing

从3.5版本开始，Python 为函数参数和返回值提供了类型注解的支持。

参数类型提示：使用 : 后跟类型来指定参数的类型。
返回值类型提示：使用 -> 后跟类型来指定返回值的类型。

基本类型包括： int, float, str, bool

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def add(x: int, y: int) -> int:
    return x + y

基于typing模块，定义容器类型，包括 List, Tuple, Dict, Set等

Optional[str]: 表示字符串或者None
Union[int, str]: 表示整型或者字符串类型

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from typing import List, Tuple, Dict

def sum_of_elements(numbers: List[int]) -> int:
    return sum(numbers)

# 返回元组，由字符串和整数组成
def get_name_and_age() -> Tuple[str, int]:
    return "Alice", 30

# 返回元组，有字典组成。每个字典的key是字符，值是张量
def get_complex_data() -> Tuple[Dict[str, torch.Tensor]]:
    return "Alice", 30

7. pathlib

Python 3.4 引入的一个模块，用于以面向对象的方式处理文件系统路径。

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from pathlib import Path

创建路径对象

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# 当前目录
current_path = Path('.')

# 指定路径
specific_path = Path('/path/to/directory')
# 拼接路径
new_file = current_path / "file.txt"


print(new_file.name)  # 文件名
# 'file.txt'
print(new_file.stem)  # 文件名不含扩展
# 'file'
print(new_file.suffix)  # 文件扩展名
# 'txt'
print(new_file.parent)  # 父目录
# PosixPath('.')
print(new_file.resolve())  # 绝对路径
new_file.resolve().parent.parent

检查/创建路径

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if specific_path.exists():
    print("Path exists")

if specific_path.is_file():
    print("It's a file")

if specific_path.is_dir():
    print("It's a directory")
    
new_dir = Path('new_directory')
new_dir.mkdir(exist_ok=True)

1. sys#

2. os#

3. time#

4. random#

5. re#

6. typing#

7. pathlib#