11.Python常用的内置模块

在真正做项目时，我们会使用别人已经开发好的模块，这样就不必 从零开发项目了，还可以加快开发速度。这些模块可能是Python官方提 供的，也可能是第三方开发的。Python官方提供的模块，就叫作“内置 模块”

1 数学计算模块——math

在math模块中包含数学运算相关的函数等，例如指数、对数、平方 根和三角函数等。

我们在Python Shell中运行代码，看看运行结果怎样：

2 日期时间模块——datetime

Python官方提供的日期和时间模块主要是datetime模块。在datetime 模块中提供了右侧几个类。 datetime：包含时间和日期。

date：只包含日期。

time：只包含时间。

timedelta：计算时间跨度。

tzinfo：时区信息。

2.1 datetime类

datetime类表示日期和时间等信息，我们可以使用如下构造方法创 建datetime对象：

datetime类的常用方法如下。

datetime.today（）：返回当前的本地日期和时间。

datetime.now（tz=None）：返回指定时区的当前日期和时间，参数t z用于设置时区，如果参数tz为None或省略，则等同于today（）。

datetime.fromtimestamp（timestamp，tz=None）：返回与UNIX时间 戳对应的本地日期和时间。UNIX时间戳是从1970年1月1日00：00：00 开始到现在为止的总秒数。我们在Python Shell中运行代码，看看运行结 果怎样。

2.2 date类

date类表示日期信息，我们可以使用如下构造方法创建date对象：

这些参数的含义和取值范围与datetime类一样，这里不再赘述。

date类的常用方法如下。

date.today（）：返回当前的本地日期。

date.fromtimestamp（timestamp）：返回与UNIX时间戳对应的本地 日期。

我们在Python Shell中运行代码，看看运行结果怎样：

2.3 time类

time类表示一天中的时间信息，我们可以使用如下构造方法创建tim e对象：

这些参数的含义和取值范围与datetime类一样，这里不再赘述。 我们在Python Shell中运行代码，看看运行结果怎样。

2.4 计算时间跨度类——timedelta

其中的所有参数都可以为整数或浮点数，也可以为正数或负数，如 右表所示。 我们在Python Shell中运行代码，看看运行结果怎样。

2.5 将日期时间与字符串相互转换

我们经常会遇到将日期时间与字符串相互转换的情况。

1 将日期时间对象转换为字符串时，称之为日期时间格式化。在P ython中使用strftime（）方法进行日期时间的格式化，在datetime、date 和time三个类中都有一个实例方法strftime（format）。

2 将字符串转换为日期时间对象的过程，叫作日期时间解析。在P ython中使用datetime.strptime（date_string，format）类方法进行日期时 间解析。

在strftime（）和strptime（）方法中都有一个格式化参数format，用 来控制日期时间的格式，常用的日期和时间格式控制符如下表所示。

3 正则表达式模块——re

正则表达式指预先定义好一个“字符串模板”，通过这个“字符串模 板”可以匹配、查找和替换那些匹配“字符串模板”的字符串。

3.1 字符串匹配

字符串匹配指验证一个字符串是否符合指定的“字符串模板”，常用 于用户输入验证。例如，用户在注册时要输入邮箱，所以需要验证邮箱 是否有效，这就要用到字符串匹配验证。

我们使用match（p，text）函数进行字符串匹配，其中的参数p是正 则表达式，即字符串模板，text是要验证的字符串。如果匹配成功，则 返回一个Match对象（匹配对象），否则返回None。 我们在Python Shell中运行代码，看看运行结果怎样。

3.2 字符串查找

字符串查找指从一个字符串中查找匹配正则表达式的子字符串，常 用于数据分析、网络爬虫等数据处理中。

常用的字符串查找函数如下。

search（p，text）：在text字符串中查找匹配的内容，如果找到，则 返回第1个匹配的Match对象，否则返回None。p是正则表达式。

findall（p，text）：在text字符串中查找所有匹配的内容，如果找到 ，则返回所有匹配的字符串列表；如果一个都没有匹配，则返回None。 p是正则表达式。

我们在Python Shell中运行代码，看看运行结果怎样。

3.3 字符串替换

正则表达式的字符串替换函数是sub（），该函数替换匹配的子字 符串，返回值是替换之后的字符串，其语法格式如下：

其中，参数pattern是正则表达式；参数repl是用于替换的新字符串 ；参数string是即将被替换的旧字符串；参数count是要替换的最大数量 ，默认值为零，表示不限制替换数量。

我们在Python Shell中运行代码，看看运行结果怎样。

3.4 字符串分割

在Python中使用re模块中的split（）函数进行字符串分割，该函数 按照匹配的子字符串进行字符串分割，返回字符串列表对象，其语法格 式如下：

其中，参数pattern是正则表达式；参数string是要分割的字符串；参 数maxsplit是最大分割次数；maxsplit的默认值为零，表示分割次数没有 限制。

我们在Python Shell中运行代码，看看运行结果怎样。

4 练一练

1 填空题

1）表达式math.floor（-1.6）输出的结果是______。

2）表达式math.ceil（-1.6）输出的结果是______。

2 判断对错：（请在括号内打√或×，√表示正确，×表示错误）。

1）在math模块中进行数学运算，例如指数、对数、平方根和三角 函数等。math模块中的函数只对整数和浮点数据进行计算。（）

2）正则表达式指预先定义好一个“字符串模板”，通过这个“字符串 模板”可以匹配、查找和替换那些符合“模板”的字符串。（）

3）四舍五入函数round（a）是在math模块中定义的。（）

4）datetime模块的核心类是datetime、date和time，datetime对象可 以表示日期和时间等信息，date对象可以表示日期等信息，time对象可 以表示一天中的时间信息。（）

5）使用datetime.strptime（）方法可将字符串'2019-02-29 10：40：2 6'转换为有效日期。（）