[Python知识库]刷完这50个标准库模块：没人比我更懂Python了

python强大，主要是因为包多，且不说第三方包，单是标准库就让人望而生畏了。

在整理标准库的过程中，查阅了大量资料，以及官方文档，发现很多中文资料都有一个共同的特点——机翻风格严重。对于一些不常用，但有助于理解python运行机制的包，不仅中文资料乏善可陈，连英文资料都很稀缺，所以又不得不翻阅源码这个工作还是十分耗时的。

快速入门

首先，对于尚未入门的朋友，这里准备了四篇快速入门的文档

• 1小时快速入门Python
• 如何用两个晚上教会妹纸Python
• 写给Matlab用户的Python急速入门手册
• 从Python新手到高手的80行代码

数学、数据结构与函数式

在入门之后，就应该迅速累积代码量了，这里建议从数学模块开始，下面六个模块涵盖了基础计算模块math；复数计算模块cmath；基础统计模块statistics；伪随机数生成模块random；分数表达模块fractions；精确计算模块decimal。

• Python内置的6个数学模块

Python内置了针对列表的二分、搜索算法，下面这篇博客总结了与此相关的三个模块：有序列表查找 bisect、堆算法 heapq、紧凑的数组类型 array

• Python排序搜索算法

python号称函数式语言，而下面的模块则是助力Python成为函数式语言的三大神器，其中运算符函数化可以提供括号风格的书写格式；functools可以加速Python的龟速循环与递归；itertools可以避免迭代对象对内存的大量占用。

• 运算符函数化operator模块
• 高手分界线functools
• 高手专用itertools

系统、路径、文件读写

这部分内容中，使用最频繁的就是文件读写，这一点从超过一万五千的阅读量就可见一斑

• 文件读写函数open

os模块复现了操作系统的部分功能，提供了包括路径操作、进程管理等一些列功能。其中的os.path针对不同操作系统的文件组织方式，提供了相同的API，实现了跨平台

• 调用操作系统 os模块
• 路径处理之os.path
• 路径匹配 glob
• 高阶文件操作 shutil
• 系统错误码
• 系统设置 sys

并发与混合编程

对多线程和多进程的友好支持，挽救了Python的速度

• Python多线程详解
• 定时任务sched

由于多进程和多线程的语法过于雷同，所以并没有总结，而只针对多进程通信的部分内容做了说明。

• 进程通信

此外，这篇用了cuda之后速度起飞，尽管主要目的是介绍显卡计算，但测试了多线程和多进程的对比，值得一看。

如果想进一步提高Python的速度，可以利用Python的胶水语言的特色，通过Python和C的混合编程，达到开发速度和运行速度的双赢，走上人生巅峰

• Windows系统中python和C混合编程

字符串、编码、日期时间

字符串最核心的问题就是格式化与搜索，前者的功能由字符串本身实现，后者则需通过强大的正则表达式。pprint针对字典、列表优化了输出方案，textwrap解决了针对段落文本的格式化问题。

• python字符串
• 正则表达式 re
• 美化输出 pprint
• 段落格式化 textwrap

本文主要整理了两种编码模块，一种是二进制转化模块struct，另一种则用于ASCII编码。

• 二进制转化 struct
• ASCII编解码 binascii

与日期时间相关的模块，实际上提供的也是一种转换功能，即如何将一串时间戳转换为可读的数字，或者更进一步，转换为可读性更强的字符串。本文整理了如下三个与日期时间相关的模块，其中time模块相对来说使用更频繁一些，除了获取系统时间之外，还提供了sleep这种暂停线程的系统功能。

• time模块
• 日历打印 calendar
• 时区变换 zoneinfo

文件类型

python提供了一些基本的文件类型处理模块。其中，csv文件是最常用的数据格式；json是网络中最流行的信息传输文件；ini是windows下最常用的配置文件。

• csv文件
• json文件
• ini文件
• html
• 压缩和解压模块zlib

图像类型识别模块imghdr和音频文件识别模块sndhdr已被新版本的Python弃用，官方文档推荐了filetype，可以根据内容推测超过60种文件类型。

其他

深拷贝和浅拷贝涉及到了Python的运行逻辑，了解这一点，不仅可以避免一些不必要的bug，对优化代码也有一定的作用。

• 深拷贝和浅拷贝

套接字可提供低级别的网络服务，认识IP协议，便从这里开始

• 套接字通信：socket

单元测试模块有助于更加顺利地完成开发流程

• 单元测试模块：TestCase

最后，本文总结了下面几个基本的音频处理和色彩转换模块

• 音频数据处理：audioop
• 播放音乐：winsound
• 色彩模式转换模块：colorsys
• wav格式处理