【Python学习/7】模块与文件操作

文章目录 前言一、导入模块1. 导入整个模块2. 导入模块中的特定函数3. 给模块或函数起别名 二、常用模块1. `math` 模块2. `random` 模块3. `os` 模块4. `sys` 模块 三、文件处理1. 打开文件2. 读取文件3. 写入文件4. 关闭文件5. 使用 `with` 语句管理文件 四、日期时间1. `datetime` 模块获取当前日期和时间创建日期和时间对象格式化日期和时间解析字符串为日期对象 2. `time` 模块获取当前时间戳暂停程序执行 总结

前言

在 Python 中，模块是一个包含一组函数、类、变量和可执行代码的文件。模块的主要作用是让我们能够将代码分成不同的文件，使得代码结构更加清晰、易于管理和复用。

一、导入模块

Python 提供了多种方法来导入模块。我们可以通过 import 语句导入一个模块，或通过 from 语句导入模块中的特定内容。

1. 导入整个模块 import math # 导入整个 math 模块 result = math.sqrt(16) # 使用 math 模块中的 sqrt 函数 print(result) # 输出 4.0 2. 导入模块中的特定函数 from math import sqrt # 只导入 sqrt 函数 result = sqrt(16) # 直接使用 sqrt 函数 print(result) # 输出 4.0 3. 给模块或函数起别名 import math as m # 给 math 模块起别名为 m result = m.sqrt(16) # 使用别名调用 sqrt 函数 print(result) # 输出 4.0

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二、常用模块

Python 提供了许多常用的内建模块，这些模块可以极大地提升编程效率。以下是一些常见的模块：

1. math 模块

math 模块提供了很多数学函数，如平方根、三角函数、对数等。

import math print(math.sqrt(25)) # 输出 5.0 print(math.pi) # 输出 3.141592653589793 2. random 模块

random 模块用于生成随机数，可以用于模拟随机事件或生成随机数据。

import random # 生成一个 1 到 10 之间的随机整数 print(random.randint(1, 10)) # 从列表中随机选择一个元素 print(random.choice([1, 2, 3, 4, 5])) 3. os 模块

os 模块提供了与操作系统交互的功能，比如文件操作、目录操作等。

import os # 获取当前工作目录 print(os.getcwd()) # 创建一个新目录 os.mkdir('new_directory') 4. sys 模块

sys 模块提供了与 Python 解释器及系统环境相关的功能。

import sys # 获取 Python 版本 print(sys.version) # 获取命令行参数 print(sys.argv)

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三、文件处理

文件处理是 Python 中非常常见的操作，我们可以使用 Python 提供的内建函数来读取、写入和操作文件。

1. 打开文件

我们使用 open() 函数来打开文件。open() 函数有两个常用参数：文件路径和模式（如 r 读取模式，w 写入模式等）。

# 打开一个文件用于读取 file = open('example.txt', 'r') # 打开一个文件用于写入（如果文件不存在，会创建一个新文件） file = open('example.txt', 'w') 2. 读取文件

文件打开后，可以使用 read() 或 readlines() 来读取文件内容。

# 读取整个文件内容 file = open('example.txt', 'r') content = file.read() print(content) file.close() # 按行读取文件 file = open('example.txt', 'r') lines = file.readlines() print(lines) file.close() 3. 写入文件

使用 write() 或 writelines() 将数据写入文件。

# 写入单行文本到文件 file = open('example.txt', 'w') file.write('Hello, Python!') file.close() # 写入多行文本 file = open('example.txt', 'w') file.writelines(['Line 1\n', 'Line 2\n', 'Line 3\n']) file.close() 4. 关闭文件

完成文件操作后，应当始终调用 close() 方法来关闭文件，以确保文件没有被占用并且数据被正确保存。

file = open('example.txt', 'r') content = file.read() file.close() 5. 使用 with 语句管理文件

使用 with 语句打开文件，可以自动管理文件的打开和关闭。

with open('example.txt', 'r') as file: content = file.read() print(content) # 不需要显式调用 file.close()，它会自动关闭

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四、日期时间

Python 提供了多种方式来处理日期和时间，其中最常用的模块是 datetime 和 time。

1. datetime 模块

datetime 模块用于处理日期和时间，提供了许多方法来进行日期时间的操作。

获取当前日期和时间 import datetime # 获取当前日期和时间 now = datetime.datetime.now() print(now) # 输出：例如 2025-01-14 12:34:56.789123 创建日期和时间对象 # 创建一个指定日期和时间的 datetime 对象 dt = datetime.datetime(2025, 1, 14, 12, 30) print(dt) # 输出：2025-01-14 12:30:00 格式化日期和时间 # 格式化日期和时间 formatted_date = now.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S') print(formatted_date) # 输出：2025-01-14 12:34:56 解析字符串为日期对象 # 解析字符串为 datetime 对象 date_string = '2025-01-14 12:30:00' parsed_date = datetime.datetime.strptime(date_string, '%Y-%m-%d %H:%M:%S') print(parsed_date) # 输出：2025-01-14 12:30:00 2. time 模块

time 模块提供了处理时间的函数，主要用于延时、获取当前时间等。

获取当前时间戳 import time # 获取当前时间的时间戳 timestamp = time.time() print(timestamp) # 输出：例如 1673709000.123456 暂停程序执行 # 暂停程序 2 秒 time.sleep(2) print("程序暂停了 2 秒") 总结 模块是 Python 代码的组织方式，可以提高代码的可复用性和模块化。可以通过 import 或 from ... import ... 来导入模块。常用的模块包括 math、random、os、sys 等，涵盖了从数学计算到操作系统交互的各个方面。文件处理通过 open()、read()、write() 等函数来读取和写入文件，可以使用 with 语句自动管理文件资源。日期时间处理通过 datetime 和 time 模块来获取当前日期时间、格式化时间以及暂停程序等操作。