os

os模块提供了与操作系统相关的功能，本教程李，目录和文件夹是同一个意思。

1. 系统操作相关

1.1 os.sep

操作系统路径分隔符，在不同的操作系统上，路径分割符是不一样的。windows系统是\， linux系统和mac是/

1.2 os.name

获取正在使用的工作平台,windows下是nt,linux/unix环境下是posix

1.3 os.getenv()

读取环境变量

1.4 os.getcwd()

获取当前工作路径

1.5 示例代码

>>> import os
>>> os.sep
'/'
>>> os.name
'posix'
>>> os.getenv('PATH')
'/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/bin:/usr/local/var/pyenv/shims:/opt/local/bin:/opt/local/sbin:/opt/local/sbin:/opt/local/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:/opt/X11/bin:/Users/kwsy/Qt5.5.0/5.5/clang_64/bin:/usr//bin/ChromeDriver:/Users/kwsy/.rvm/bin:/Users/kwsy/.rvm/bin:/usr/bin/:/Users/kwsy/rc_tool/rd_tools/arcanist/bin'
>>> os.getcwd()
'/Users/kwsy/PycharmProjects/pythonclass/mytest'

2. 目录操作

对文件夹进行增删改查操作

2.1 os.listdir()

获取指定目录下的所有文件和目录名，如果不指定目录，则目录默认为当前所在目录

import os
os.listdir()
os.listdir('/Users/kwsy/')

2.1 os.mkdir()

创建一个目录（文件夹）

import os
os.mkdir('test')

2.2 os.rmdir()

删除一个目录，如果目录里有文件，则无法删除

import os
os.rmdir('test')

2.3 os.makedirs()

生成多层递归目录，这个方法与mkdir一样，都可以创建目录，不同之处在于mkdir只能创建一层目录，而makedirs可以创建多层。比如你想在目录A下创建一个目录B，用着两个方法都可以，但如果想在A目录下创建一个多层目录C/D/E， 就只能用os.makedirs().它会先创建C，然后在C下面创建D，在D下面创建E

import os
os.makedirs('test/demo/demo2')

2.4 os.removedirs()

递归删除多层目录，但若干目录中有文件则无法删除

import os
os.removedirs('test/demo/demo2')

2.5 os.chdir()

改变当前目录，切换到其他目录，和linux系统下的cd 命令是同样的效果

2.6 os.rename()

修改目录或者文件的名字

import os
os.rename('demo.py', 'demo2.py')

将文件demo.py修改为demo2.py

3. path模块

os.path提供了对文件和目录更加强大的操作

示例代码

import os
path = '/Users/kwsy/kwsy/coolpython/test.py'
print(os.path.basename(path))       # 获取文件名
print(os.path.dirname(path))        # 获取路径名
print(os.path.getsize(path))        # 获取文件大小
print(os.path.getatime(path))       # 获取最近访问时间
print(os.path.getctime(path))       # unix是最新的元数据更改的时间,windows系统下是文件创建时间
print(os.path.getmtime(path))       # 获取文件内容最近修改时间
print(os.path.abspath(path))        # 获取绝对路径
print(os.path.split(path))          # 分割路径
print(os.path.splitext(path))       # 分割文件名，返回由文件名和扩展名组成的元组
print(os.path.join('/Users/kwsy/kwsy/coolpython', 'test.py'))

程序输出结果

test.py
/Users/kwsy/kwsy/coolpython
707
1575863105.0
1575862477.0
1575862477.0
/Users/kwsy/kwsy/coolpython/test.py
('/Users/kwsy/kwsy/coolpython', 'test.py')
('/Users/kwsy/kwsy/coolpython/test', '.py')
/Users/kwsy/kwsy/coolpython/test.py

sys

1. sys.version

获取python的版本

>>> import sys
>>> sys.version
'3.6.6 (v3.6.6:4cf1f54eb7, Jun 26 2018, 19:50:54) \n[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 6.0 (clang-600.0.57)]'

2. sys.stdin, sys.stdin, sys.stderr

这三者是与解释器的标准输入，输出和错误流相对应的文件对象。关于这三个文件对象足以专门写一篇教程，这里只举一个例子来说明sys.stdout的作用

import sys
sys.stdout = open('test', 'a')
print('ok')

sys.stdout是标准输出流，上面的代码将标准输出流重定向到一个打开的文件中，这样print函数在执行时，就不会在终端输出内容，而是在将内容写入到文件中

3. sys.modules

sys.modules是一个全局字典，该字典是python启动后就加载在内存中。每当程序员导入新的模块，sys.modules将自动记录该模块。当第二次再导入该模块时，python会直接到字典中查找，从而加快了程序运行的速度

4. sys.path

获取指定模块搜索路径的列表，当你在程序中使用import关键字引入一个模块时，解释器会按照一定的顺序来查找这个模块

1. 当前目录
2. 如果不在当前目录，Python 则搜索在 shell 变量 PYTHONPATH 下的每个目录。
3. 如果都找不到，Python会察看默认路径。UNIX下，默认路径一般为/usr/local/lib/python/

模块搜索路径存储在 system 模块的 sys.path 变量中。变量里包含当前目录，PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录

5. sys.exit(n)

程序执行到代码末尾，解释器会自动退出，如果你希望中途退出程序，可以使用sys.exit()方法，n可以传入一个整数，你可以在主程序中捕获对sys.exit()的调用并获得这个n，一般0表示正常退出，其他为异常

import sys
def test():
    sys.exit(3)
try:
    test()
except SystemExit as e:
    print(e)

程序输出结果是 3

6. sys.argv

在外部向程序内部传递参数，定义一个名为test.py的脚本，内容如下

import sys
def my_print(content, count):
    for i in range(count):
        print(content)
if __name__ == '__main__':
    print(sys.argv)
    content, count = sys.argv[1], int(sys.argv[2])
    my_print(content, count)

这段代码看起来有点怪怪的，sys.argv到底是什么东西，别急，要想理解这段代码，就必须在终端通过python命令来运行程序

python3 test.py 接收参数 2

在使用python命令执行脚本时，脚本的后面还跟了两段内容，这就是在向程序传递运行时所需要的参数，sys.argv就是用来存储这个参数的
程序输出内容为

['test.py', '接收参数', '2']
接收参数
接收参数

sys.argv是一个列表，包含了脚本的名称后紧跟在脚本后面的参数

math

math模块提供了很多与数学相关的函数,本教程只列举了其中一部分。

random

random提供一系列方法可以让你获得随机数

1. random.randint(n,m)

生成n与m之前的随机整数，结果区间是[n， m)，左闭右开

2. random.random()

生成0到1之前的随机float数据，结果区间是[0.0, 1.0) ，左闭右开

3. random.uniform(a, b)

生成a 到b之前的随机float数据，结果区间是[a, b]

4. random.choice(seq)

从序列seq中随机挑选出一个数据

import random
lst = [3, 4, 1, 6, 8]
print(random.choice(lst))

5. random.sample(seq, k)

从序列seq中随机抽取k个数组成一个新的序列

import random
lst = [3, 4, 1, 6, 8]
print(random.sample(lst, 3))

6. random.randrange(start, stop, step)

生成一个从start到stop(不包括stop)，间隔为step的一个随机整数，效果等价于random.choice(range(start, stop, step))

7. random.shuffle(seq)

将seq的顺序打乱

import random
lst = [3, 4, 1, 6, 8]
random.shuffle(lst)
print(lst)

hashlib

1. md5

hashlib提供了常用的摘要算法如MD5，SHA1等等，摘要算法又称散列算法，哈希算法。很多人把MD5说成是加密算法，这是极其不准确的，md5是散列算法，不是加密算法，你什么时候见过有人能把所谓“加密”的值解密成原文？ 很多网站的密码都是经过md5散列处理的，为的是保护用户账号的安全，但太多的人就是喜欢用简单的密码，比如123456，而123456 经过MD5散列后的值永远是 e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e ，于是黑客就通过撞库，得到了用户的密码，网上一些所谓“解密”MD5的网站，仅仅是收集了大量的散列后的值而已，不是解密，而是撞库

2. python3 里使用md5

import hashlib
string = "123456"
m = hashlib.md5()       # 创建md5对象
m.update(string.encode(encoding='utf-8'))   # update方法只接收bytes类型数据作为参数
str_md5 = m.hexdigest()     # 得到散列后的字符串
print('MD5散列前为 ：' + string)
print('MD5散列后为 ：' + str_md5)

程序输出结果

MD5散列前为 ：123456
MD5散列后为 ：e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e

statistics

statistics 提供了一些计算数学统计量的函数，功能如下表所示

示例代码如下

import statistics
lst = [1, 4, 5, 7, 1, 3, 6, 9, 19]
print(statistics.mean(lst))             # 算数平均值
print(statistics.harmonic_mean(lst))    # 调和平均值
print(statistics.median(lst))       # 中位数
print(statistics.median_low(lst))   # 数据的第一个中位数（总数为偶数时有两个中位数）
print(statistics.median_high(lst))  # 数据的第二个中位数
print(statistics.median_grouped(lst))   # 分组数据的中位数的均值
print(statistics.mode(lst))         # 离散数据的模式, 数据中最常见的值
print(statistics.pstdev(lst))       # 数据总体的标准差
print(statistics.pvariance(lst))    # 数据总体的方差
print(statistics.stdev(lst))        # 数据样本的标准差
print(statistics.variance(lst))     # 数据样本的方差

uuid

uuid 是通用唯一识别码，它通过MAC地址、时间戳、命名空间、随机数、伪随机数来保证生成ID的唯一性，理论上，在这个宇宙中不可能生成两个相同的uuid。在分布式系统中，你可以用uuid来唯一的表示一个元素，不需要中央控制端来做标识的统一分配，任何一台机器上都可以大胆放心的生成uuid。
在很多系统里，uuid都有应用，比如微软的 Microsoft’s Globally Unique Identifiers (GUIDs)，Linux ext2/ext3 档案系统。我在工作中也曾用到过，在于其他web服务交互时，使用uuid作为一次请求的唯一标识，在日志中记录下来，这样就可以通过uuid来串联起两个系统的调用链路信息。
uuid的算法有5种:

1. uuid1(), 基于时间戳, 由MAC地址、当前时间戳、随机数生成,可以保证全球唯一性
2. uuid2()， 基于分布式计算环境DCE，python中没有提供这个算法。
3. uuid3()，计算名字和命名空间的MD5散列值，可以保证同一命名空间中不同名字的唯一性，和不同命名空间的唯一性，但同一命名空间的同一名字生成相同的uuid
4. uuid4()， 由伪随机数得到，有一定的重复概率，该概率可以计算出来
5. uuid5()，基于名字的SHA-1散列值， 算法与uuid3相同，不同的是使用 Secure Hash Algorithm 1 算法

uuid3() 和 uuid5() 不常用，工作中使用uuid1()和uuid() 就可以了

import uuid
print(uuid.uuid1())
print(uuid.uuid3(uuid.NAMESPACE_DNS, 'coolpython'))
print(uuid.uuid4())
print(uuid.uuid5(uuid.NAMESPACE_DNS, 'coolpython'))