刷完这60个标准库模块，成为Python骨灰级玩家

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

如果从第一篇整理标准库的博客算起，如今已有三个年头。在整理标准库的过程中，查阅了大量资料和官方文档，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运行机制的模块，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90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。此外，Python内置了针对列表的二分、搜索算法，包括三个相关模块：有序列表查找 bisect、堆算法 heapq、紧凑的数组类型 array。

• Python内置的6个数学模块
• 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： 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
• 用platform模块获取系统信息
• Python数据的标准存储Pickle

并发、效率与混合编程

对多线程和多进程的友好支持，挽救了Python的速度

• 多线程：Python多线程详解 💗定时任务sched
• 多进程：进程通信 💗进程池

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，有助于理解Python的并发逻辑，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

下面是Python标准库提供的四种编码模块：

💎二进制转化 struct💎 ASCII编解码 binascii💎 base编码家族💎 unicode处理模块

密码也是一种编码方法，Python标准库提供了密码级别的随机数生成模块，以及哈希函数族模块。

secrets模块生成密码💎 哈希模块hashlib

与日期时间相关的模块，实际上提供的也是一种编码转换功能，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

配置文件和压缩解压

python提供了一些基本的文件类型处理模块，列表如下

• csv：常用的数据格式
• json：网上最流行的信息传输文件
• toml：可读性超强的配置文件
• ini文件：windows最常用的配置文件
• html

此外，Python标准库中提供了一系列的压缩解压模块

• 压缩和解压模块zlib
• bz2压缩算法💎 lzma压缩算法
• 处理gz文件的gzip💎 处理zip文件的zipfile

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。

GUI编程Tkinter

Python标准库内置Tkinter，可进行简单的GUI编程

1. 初步
2. 绑定参数
3. 布局
4. 扫雷小游戏
5. 绑定事件

其他

• 版本转换2to3 将python2的代码批量转换为python3代码
• 深拷贝和浅拷贝 涉及到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。
• 套接字通信：socket 可提供低级别的网络服务，认识IP协议，便从这里开始
• urllib统计博客阅读量 urllib可通过url来获取对应的网页，爬虫可从这里开始

以及三个用于测试、调试的模块：

• 用timeit测试函数运行时间
• 单元测试模块：TestCase
• 日志记录模块：logging

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