Python基礎知識（25）：常用內建模塊

1、datetime：處理日期和時間

（1）獲取當前日期和時間

from datetime import datetime
now = datetime.now()
print(now)

結果：
2018-12-07 16:05:53.396953

（2）獲取指定日期和時間

from datetime import datetime
dt = datetime(2019,1,1,00,00)
print(dt)

結果：
2019-01-01 00:00:00

（3）datetime轉換為timestamp

from datetime import datetime
dt = datetime(2019,1,1,00,00)
print(dt.timestamp())

結果：
1546272000.0

timestamp轉換為datetime

from datetime import datetime
t = 1546272000.0
#本地時間
print(datetime.fromtimestamp(t))
#UTC時間
print(datetime.utcfromtimestamp(t))

結果： 
2019-01-01 00:00:00
2018-12-31 16:00:00

timestamp也可以直接被轉換到UTC標準時區的時間

（4）str轉換為datetime

from datetime import datetime
sday = datetime.strptime('2019-1-1 00:00:00','%Y-%m-%d %H:%M:%S')
print(sday)

結果：
2019-01-01 00:00:00

字元串'%Y-%m-%d %H:%M:%S'規定了日期和時間部分的格式。詳細的說明請參考Python文檔

datetime轉換為str

from datetime import datetime
now = datetime.now()
print(now.strftime('%a, %b %d %H:%M'))

結果：
Fri, Dec 07 17:08

（5）datetime加減

from datetime import datetime, timedelta
now = datetime.now()
print(now)
m = now + timedelta(2019,1,1,00,00)
print(m)
s = now - timedelta(minutes=10)
print(s)

結果：
2018-12-07 17:18:39.359425
2024-06-17 17:18:40.359426
2018-12-07 17:08:39.359425

（6）本地時間轉換為UTC時間

一個datetime類型有一個時區屬性tzinfo，但是預設為None，所以無法區分這個datetime到底是哪個時區，除非強行給datetime設置一個時區

from datetime import datetime, timedelta, timezone
utc = timezone(timedelta(hours=8))
now = datetime.now()
print(now)
dt = now.replace(tzinfo=utc)
print(dt)

結果：
2018-12-07 17:21:50.152241
2018-12-07 17:21:50.152241+08:00

可以先通過utcnow()拿到當前的UTC時間，再轉換為任意時區的時間

from datetime import datetime, timedelta, timezone
utc_dt = datetime.utcnow().replace(tzinfo=timezone.utc)
print(utc_dt)
bj_dt = utc_dt.astimezone(timezone(timedelta(hours=8)))
print(bj_dt)

結果：
2018-12-07 09:28:53.515298+00:00
2018-12-07 17:28:53.515298+08:00

2、collection

提供許多有用的集合類

（1）namedtuple

namedtuple是一個函數，它用來創建一個自定義的tuple對象，並且規定了tuple元素的個數，並可以用屬性而不是索引來引用tuple的某個元素

from collections import namedtuple
Person = namedtuple('Person',['x','y'])
p = Person('Alice',12)
print(p.x)
print(p.y)

結果：
Alice
12

（2）deque

deque是為了高效實現插入和刪除操作的雙向列表，適合用於隊列和棧

deque除了實現list的append()和pop()外，還支持appendleft()和popleft()，這樣就可以非常高效地往頭部添加或刪除元素

from collections import deque
q = deque(['a','b','c'])
q.append('more')
q.appendleft('h')
print(q)

結果：
deque(['h', 'a', 'b', 'c', 'more'])

（3）defaultdict

使用dict時，如果引用的Key不存在，就會拋出KeyError。如果希望key不存在時，返回一個預設值，就可以用defaultdict

from collections import defaultdict
dd = defaultdict(lambda: 'error')
dd['k1'] = 'abc'
print(dd['k1'])
print(dd['k2'])

結果：
abc
error

（4）OrderedDict

使用dict時，Key是無序的。如果要保持Key的順序，可以用OrderedDict

（5）ChainMap

ChainMap可以把一組dict串起來並組成一個邏輯上的dict。ChainMap本身也是一個dict，但是查找的時候，會按照順序在內部的dict依次查找

（6）Counter

Counter是一個簡單的計數器

from collections import Counter
o = Counter()
for ch in 'This world devours every person and moves on.':
    o[ch] = o[ch] + 1
print(o)

結果：
Counter({' ': 7, 'o': 5, 'e': 5, 's': 4, 'r': 4, 'd': 3, 'v': 3, 'n': 3, 'T': 1, 'h': 1, 'i': 1, 'w': 1, 'l': 1, 'u': 1, 'y': 1, 'p': 1, 'a': 1, 'm': 1, '.': 1})

3、base64

Base64是一種用64個字元來表示任意二進位數據的方法，常用於在URL、Cookie、網頁中傳輸少量二進位數據

import base64
a = base64.b64encode(b'binary\x00string')
print(a)
b = base64.b64decode(b'YmluYXJ5AHN0cmluZw==')
print(b)

結果：
import base64
a = base64.b64encode(b'binary\x00string')
print(a)
b = base64.b64decode(b'YmluYXJ5AHN0cmluZw==')
print(b)

4、struct

Python提供了一個struct模塊來解決bytes和其他二進位數據類型的轉換

（1）struct的pack函數把任意數據類型變成bytes

import struct
print(struct.pack('>I',1024))

結果：
b'\x00\x00\x04\x00'

pack的第一個參數是處理指令，'>I'的意思是：>表示位元組順序是big-endian，也就是網路序，I表示4位元組無符號整數

（2）unpack把bytes變成相應的數據類型

import struct
print(struct.unpack('>IH',b'\xf0\xf8\xf6\xf0\x00\x80'))

結果：
(4042847984, 128)

根據>IH的說明，後面的bytes依次變為I：4位元組無符號整數和H：2位元組無符號整數