Python 常见模块与用法

Python 作为一门强大的编程语言，在其强大的生态系统中拥有着海量的模块和库，供我们选择。本文将介绍一些 Python 常见的模块与用法及示例代码。

一、math 模块

math 模块提供了许多数学运算功能，包括三角函数、指数函数、对数函数、常数等等。

1.1 三角函数

例：

import math

print("sin(0)=", math.sin(0))
print("cos(pi)=", math.cos(math.pi))
print("tan(pi/2)=", math.tan(math.pi/2))

输出：

sin(0)= 0.0
cos(pi)= -1.0
tan(pi/2)= 1.633123935319537e+16

1.2 对数函数

例：

import math

print("e^1=", math.exp(1))
print("log(2)=", math.log(2))
print("log10(100)=", math.log10(100))

输出：

e^1= 2.718281828459045
log(2)= 0.6931471805599453
log10(100)= 2.0

1.3 常熟

例：

import math

print("π=", math.pi)
print("e=", math.e)

输出：

π= 3.141592653589793
e= 2.718281828459045

二、random 模块

random 模块提供了生成随机数的功能。

2.1 随机数生成

例：

import random

print("0-1 之间的随机数：", random.random())
print("0-10 之间的随机整数：", random.randint(0, 10))
print("0-1 之间的随机数：", random.uniform(0, 1))

输出：

0-1 之间的随机数： 0.6981528192484882
0-10 之间的随机整数： 7
0-1 之间的随机数： 0.06994400983506405

2.2 随机序列操作

例：

import random

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
random.shuffle(a)
print("打乱后的序列：", a)
print("从序列随机取出一个元素：", random.choice(a))

输出：

打乱后的序列： [4, 2, 1, 6, 5, 3]
从序列随机取出一个元素： 5

三、datetime 模块

datetime 模块提供了处理日期和时间的功能。

3.1 获取当前时间

例：

import datetime

print("当前时间：", datetime.datetime.now())

输出：

当前时间： 2021-06-29 22:15:46.047858

3.2 时间戳转换

例：

import datetime

timestamp = 1624975200
dt = datetime.datetime.fromtimestamp(timestamp)
print("时间戳对应的时间：", dt)

输出：

时间戳对应的时间： 2021-06-29 14:00:00

四、os 模块

os 模块提供了访问操作系统接口的功能，包括文件处理、目录操作、进程管理等。

4.1 文件处理

例：

import os

filename = "test.txt"
if not os.path.exists(filename):
    with open(filename, 'w') as f:
        f.write("Hello World!")

with open(filename, 'r') as f:
    print("文件内容：", f.read())

os.remove(filename)

输出：

文件内容： Hello World!

4.2 目录操作

例：

import os

if not os.path.exists("testdir"):
    os.mkdir("testdir")
    print("创建目录：testdir")

os.chdir("testdir")
print("当前路径：", os.getcwd())

os.chdir("..")
os.rmdir("testdir")
print("删除目录：testdir")

输出：

创建目录：testdir
当前路径： /Users/user/Documents/testdir
删除目录：testdir

五、concurrent.futures 模块

concurrent.futures 模块提供了线程池和进程池的功能，可用于提高程序的运行效率。

5.1 线程池

例：

import concurrent.futures
import time

def worker(num):
    time.sleep(1)
    return num*num

if __name__ == '__main__':
    with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=3) as executor:
        res = executor.map(worker, [1, 2, 3, 4, 5, 6])
        for r in res:
            print("结果：", r)

输出：

结果： 1
结果： 4
结果： 9
结果： 16
结果： 25
结果： 36

5.2 进程池

例：

import concurrent.futures
import time

def worker(num):
    time.sleep(1)
    return num*num

if __name__ == '__main__':
    with concurrent.futures.ProcessPoolExecutor(max_workers=3) as executor:
        res = executor.map(worker, [1, 2, 3, 4, 5, 6])
        for r in res:
            print("结果：", r)

输出：

结果： 1
结果： 4
结果： 9
结果： 16
结果： 25
结果： 36

结语

本文介绍了 Python 常见模块的使用方法及示例代码，希望对大家有所帮助。在实际工作中，还要根据具体需求选择更加适合的模块和库。