Python 的一个重要优点在于它自带“电池”。这意味着当你安装 Python 时,你还会获得一个捆绑了大量有用模块的集合,这些模块统称为 Python 标准库。你可以把它看作是随 Python 安装一同提供的一个工具箱,里面装满了预构建好的工具,可供你在程序中使用。这个库为你省去了大量的功夫。与其从零开始编写代码以处理数学计算、文本操作、与操作系统交互或日期时间处理等常见操作,你通常可以在标准库中找到一个已经能满足你需求的模块。这些模块由 Python 核心开发者和其他贡献者编写,经过良好测试,并被设计为高效且可靠。标准库的内容丰富,涵盖了各种各样的任务。你不需要一次性学完所有内容,但了解它的存在以及大致有哪些可用功能会非常有帮助。当你遇到新的编程问题时,你通常可以问自己:“Python 标准库里是否可能存在对应的模块呢?”以下是标准库中模块提供的功能类型的一些示例:数学运算: math 模块提供对三角函数、对数、幂运算以及其他常见数学操作的访问。例如,math.sqrt() 计算平方根。随机数生成: random 模块允许你生成伪随机数、打乱序列或进行随机选择。对模拟、游戏或统计抽样很有用。操作系统交互: os 模块提供与底层操作系统交互的方式,例如导航文件系统 (os.path)、管理目录 (os.mkdir、os.listdir) 和访问环境变量。日期和时间处理: datetime 模块提供用于处理日期、时间以及时间间隔的类。你可以获取当前日期和时间,对日期进行计算,并将它们格式化为字符串。文本处理: 诸如 re(正则表达式)之类的模块提供用于字符串内模式匹配和操作的复杂工具。读取和写入数据格式: 诸如 csv 和 json 之类的模块帮助你处理常见数据文件格式。要使用这些工具,你只需 import 相关的模块,就像导入你自己编写的模块一样。例如,要使用平方根函数,你可以这样写:import math number = 16 square_root = math.sqrt(number) print(f"The square root of {number} is {square_root}") # 输出: 16 的平方根是 4.0digraph StandardLibrary { rankdir=LR; node [shape=box, style=rounded, fontname="Arial", fontsize=10, color="#495057", fillcolor="#e9ecef", style="filled,rounded"]; edge [fontname="Arial", fontsize=9, color="#868e96"]; YourCode [label="你的 Python 脚本\n(.py 文件)", fillcolor="#a5d8ff"]; StdLib [label="Python 标准库\n(随 Python 捆绑提供)", fillcolor="#b2f2bb"]; ModuleMath [label="math 模块", shape=ellipse, fillcolor="#ffec99"]; ModuleOS [label="os 模块", shape=ellipse, fillcolor="#ffd8a8"]; ModuleRandom [label="random 模块", shape=ellipse, fillcolor="#d0bfff"]; ModuleDT [label="datetime 模块", shape=ellipse, fillcolor="#96f2d7"]; OtherModules [label="... 还有许多其他模块 ...", shape=plaintext, fillcolor="#e9ecef"]; YourCode -> StdLib [label=" 导入 module_name "]; StdLib -> ModuleMath; StdLib -> ModuleOS; StdLib -> ModuleRandom; StdLib -> ModuleDT; StdLib -> OtherModules; }你的 Python 脚本可以使用 import 语句访问标准库中各种模块的功能。查阅标准库文档(可在 Python 官方网站上查阅)是了解可用工具广度的好方法。尽管你不会使用每个模块,但了解主要模块将大大提升你编写高效 Python 代码的能力,而无需重复造轮子。在后续章节和未来的学习中,你将更频繁地遇到并使用具体的标准库模块。目前,请理解这个库是 Python 开发的核心部分,为构建应用程序提供了丰富的功能支撑。