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Python标准库提供了丰富的内置模块，无需额外安装即可使用。以下是按功能分类的常用内置模块及其核心功能：
一、文件与操作系统交互
1. os 模块
- 功能：操作系统接口
- 常用方法：
os.getcwd() # 获取当前工作目录 os.listdir() # 列出目录内容 os.mkdir() # 创建目录 os.rename() # 重命名文件 os.path.join() # 智能拼接路径 os.path.exists() # 检查路径是否存在
2. sys 模块
- 功能：系统相关参数和函数
- 常用方法：
sys.argv # 命令行参数列表 sys.exit() # 退出程序 sys.path # Python模块搜索路径 sys.version # Python版本信息
3. pathlib (Python 3.4+)
- 功能：面向对象的文件系统路径操作
- 示例：
from pathlib import Path p = Path('.') # 当前目录 p.glob('*.py') # 查找所有.py文件
二、数据处理与序列化
1. json 模块
- 功能：JSON编码解码
- 常用方法：
json.dumps(obj) # 对象→JSON字符串 json.loads(json_str) # JSON字符串→对象 json.dump(obj, file) # 写入JSON文件 json.load(file) # 读取JSON文件
2. pickle 模块
- 功能：Python对象序列化
- 特点：
- 专为Python设计，支持几乎所有Python对象
- 序列化后的数据是二进制格式
3. collections 模块
- 功能：扩展的数据容器
- 常用类：
from collections import defaultdict, Counter, deque# 默认值字典 dd = defaultdict(int)# 计数器 cnt = Counter('abracadabra')# 双端队列 dq = deque([1,2,3])
三、日期与时间处理
1. datetime 模块
- 功能：日期时间操作
- 核心类：
from datetime import datetime, timedeltanow = datetime.now() # 当前时间 tomorrow = now + timedelta(days=1) # 时间计算
2. time 模块
- 功能：时间访问和转换
- 常用方法：
time.time() # 时间戳(秒) time.sleep(1) # 暂停1秒 time.strftime() # 格式化时间
四、数学与随机数
1. math 模块
- 功能：数学运算
- 常用方法：
math.sqrt(x) # 平方根 math.sin(x) # 正弦函数 math.pi # 圆周率π math.factorial(n) # 阶乘
2. random 模块
- 功能：生成伪随机数
- 常用方法：
random.random() # [0,1)随机浮点数 random.randint(a,b) # [a,b]随机整数 random.choice(seq) # 序列随机元素 random.shuffle(lst) # 列表随机排序
五、网络与互联网
1. urllib 系列
- 功能：URL处理
- 常用子模块：
from urllib.request import urlopen from urllib.parse import urlparseresp = urlopen('http://example.com') parsed = urlparse('http://example.com/path?query=1')
2. socket 模块
- 功能：底层网络接口
- 典型用法：
import socket s = socket.socket() s.connect(('example.com', 80))
六、调试与开发工具
1. logging 模块
- 功能：日志记录
- 基本配置：
import logging logging.basicConfig(level=logging.INFO) logging.info('程序启动')
2. pdb 模块
- 功能：Python调试器
- 使用方法：
import pdb; pdb.set_trace() # 设置断点
七、其他实用模块
| 模块名 | 主要功能 | 典型应用场景 |
|---|---|---|
re | 正则表达式操作 | 文本模式匹配 |
itertools | 迭代器工具 | 高效循环组合 |
functools | 高阶函数工具 | 装饰器、偏函数 |
zipfile | ZIP压缩文件操作 | 文件打包解压 |
csv | CSV文件读写 | 表格数据处理 |
hashlib | 安全哈希算法 | 密码加密存储 |
sqlite3 | SQLite数据库接口 | 轻量级数据库操作 |
使用技巧
-
查看模块内容：
import math print(dir(math)) # 查看所有可用函数 -
快速帮助：
help(math.sqrt) # 查看函数文档 -
模块重命名：
import numpy as np # 标准做法
这些内置模块覆盖了Python开发的绝大多数基础需求，熟练掌握它们可以大幅提升开发效率。建议在实际项目中多查阅官方文档，了解每个模块的更多细节功能。