python常用模块(random,hashlib,os,sys)

random

random模块用于获取随机数,一下random模块中常用的函数:

# 返回 (0,1) ,float类型
random.random()  

# 返回 [1,3],int 类型
random.randint(1, 3)

# 返回 [1,3),int 类型
random.randrange(1, 3)  

# 随机获取列表中的一个元素
random.choice([3,4,5,2,1, ‘kitty‘])   

# 随机获取列表中的2个元素,以列表的形式返回
random.sample([3,4,5,2,1, ‘kitty‘], 2)   

# 返回[1,3],float类型
random.uniform(1,3)     

# 随机打乱 类表lst 中的元素顺序
lst = [111,222,333,444]
random.shuffle(lst) 

示例(随机获取验证码),5位验证码,包含整数,大小写字母~

def valdate_code():
    res = ‘‘
    for i in range(5):
        num = random.randint(0, 9)
        alpha_lower = chr(random.randint(97, 122))    # 小写字母
        alpha_upper = chr(random.randint(65, 90))     # 大写字母
        s = random.choice([str(num), alpha_lower, alpha_upper])
        res += s

    return res

调用结果:
8Rj0x
306GX
...

hashlib

hashlib模块提供了常见的摘要算法,如MD5,SHA1等。
摘要算法是指 通过一个函数,将任意长度的数据转换为一个固定长度的字符串,通常用16进制的字符串表示~

import hashlib

md5_obj = hashlib.md5()
md5_obj.update(b"hello world")
print(md5_obj.hexdigest())           # 5eb63bbbe01eeed093cb22bb8f5acdc3

# 现在对hello world改变一个字母
md5_obj.update(b"hello World")
print(md5_obj.hexdigest())           # 4245dd40eaf3111caa3c8f9e3ceeed3c

数据由 ‘hello world‘ 改成 ‘hello World‘,获取的摘要信息完全不相同。所以摘要算法一般用于提取数据的特征码。

摘要函数是一个单向函数,通过数据计算出其特征码很容易,但是要根据特征码反推出数据却很困难。通过从数据中提取出的特征码可以判断数据是否被篡改过~

若现在要获取一个大文件的特征码,可以每读取一行,对这一行的数据进行一次update(),到最后再进行特征码的计算,示例如下:

import hashlib

md5_obj = hashlib.md5()
with open(file=‘/Users/luyi/tmp/passwd‘, mode=‘r‘, encoding=‘utf-8‘) as f:
    for line in f:
        md5_obj.update(line.encode(‘utf-8‘))

print(md5_obj.hexdigest())

Tip:在python3中,传递给update的参数必须是 bytes 类型。python3中字符串默认使用 unicode 形式保存在内存中,需要将 unicode 形式的字符串 encode 为 bytes 类型再进行操作~

?
上述示例中使用的摘要算法都是md5,md5是常见的摘要算法,生成速度快,生成的结果是一个固定的128 bit字节,通常用一个32位的16进制字符串表示。除了md5还有一种摘要算法sha1,调用sha1的方式与调用md5类似,sha1的结果是160 bit字节,通常用一个40位的16进制字符串表示。

import hashlib

sha1_obj = hashlib.sha1()
sha1_obj.update(b‘hello world‘)
sha1_obj.update(b‘hello kitty‘)
print(sha1_obj.hexdigest())      # 563258876190465d493543b96306a92164ac7e62

除了md5,sha1算法,还有 sha256 和 sha512,这两个摘要算法获取的摘要长度更长,更安全,但是计算的速度会更慢~

?
获取数据的特征码,数据的长度是任意的,但是获取的特征码(摘要信息)的长度是固定的,那就有可能出现这种情况,两个不一样的数据,提取的特征码是一致的,这种情况称为碰撞,只是发生的概率不大~

摘要算法还通常用于密码的保存,密码先进行单向加密后,然后再保存到数据库中。当需要验证密码时,将用户输入的密码也进行单向加密,然后和数据库中存储的进行比对~
 
但是这样就又有一个问题,若用户设置的密码过于简单,例如很多人会使用 ‘123456‘,‘admin‘,‘password‘这样的密码,若公司存放用户信息的表丢失,嘿客可以事先计算出这些简单密码的md5值,然后与表中加密后的密码进行比对,这样部分用户的密码就会被嘿客获取。

e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e  123456
21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3   admin
5f4dcc3b5aa765d61d8327deb882cf99  password

解决的方法就是,对原始的密码“加盐操作”。即对原始的密码再加上其特有的字符串,例如将用户的密码再加上其用户名,然后再进行单项加密操作~,这样即使用户使用的密码相同,加上用户名后获取的摘要信息也不会相同~

import hashlib

md5_obj = hashlib.md5(b‘kitty‘)     # 在这里进行加盐
md5_obj.update(b"123456")
print(md5_obj.hexdigest())

os

os 模块是与操作系统交互的一个接口
常用方法如下:

os.getcwd()  # 获取当前工作目录,即当前python脚本工作的目录路径
os.chdir("dirname")  # 改变当前脚本工作目录;相当于shell下cd
os.curdir  # 返回当前目录: (‘.‘)
os.pardir  # 获取当前目录的父目录字符串名:(‘..’)

os.makedirs(‘dirname1/dirname2‘)    # 可生成多层递归目录
os.removedirs(‘dirname1‘)    # 若目录为空,则删除,并递归到上一级目录,如若也为空,则删除,依此类推
os.mkdir(‘dirname‘)    # 生成单级目录;相当于shell中mkdir dirname
os.rmdir(‘dirname‘)    # 删除单级空目录,若目录不为空则无法删除,报错;相当于shell中rmdir dirname
os.listdir(‘dirname‘)    #列出指定目录下的所有文件和子目录,包括隐藏文件,并以列表方式打印
os.remove()  # 删除一个文件
os.rename("oldname","newname")  # 重命名文件/目录,注意若文件未打开状态,则无法rename

os.stat(‘path/filename‘)  # 获取文件/目录信息
os.sep    # 输出操作系统特定的路径分隔符,win下为"\\",Linux下为"/"
os.linesep    # 输出当前平台使用的行终止符,win下为"\t\n",Linux下为"\n"
os.pathsep    # 输出用于分割文件路径的字符串 win下为;,Linux下为:
os.name    # 输出字符串指示当前使用平台。win->‘nt‘; Linux->‘posix‘
os.system("bash command")  # 运行shell命令,直接显示
os.environ  # 获取系统环境变量

os.path.abspath(path)  # 返回path规范化的绝对路径
os.path.split(path)  # 将path分割成目录和文件名二元组返回
os.path.dirname(path)  # 返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素
os.path.basename(path)  # 返回path最后的文件名。如何path以/或\结尾,那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素
os.path.exists(path)  # 如果path存在,返回True;如果path不存在,返回False
os.path.isabs(path)  # 如果path是绝对路径,返回True
os.path.isfile(path)  # 如果path是一个存在的文件,返回True。否则返回False
os.path.isdir(path)  # 如果path是一个存在的目录,则返回True。否则返回False
os.path.join(path1[, path2[, ...]])  # 将多个路径组合后返回,第一个绝对路径之前的参数将被忽略
os.path.getatime(path)  # 返回path所指向的文件或者目录的最后访问时间
os.path.getmtime(path)  # 返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间
os.path.getsize(path)   # 返回path的大小

经常会使用的就如下几个:

os.remove()
os.path.abspath(path)
    os.path.abspath(__file__)   # 获取当前执行脚本的路径
os.path.dirname(path)
os.path.basename(path)
os.path.exists(path)
os.path.isfile(path)
os.path.isdir(path)
os.path.join(path1[, path2[, ...]])
    os.path.join(‘/‘,‘etc‘, ‘passwd‘)   # /etc/passwd
os.path.getsize(path)
    os.path.getsize(‘/etc/passwd‘)   # 6804,单位字节

sys

os 模块是和操作系统交互的模块,这里的sys是和python解释器交互的模块
列出常用方法即可

sys常用的方法如下:

sys.argv           # 命令行参数,以List形式返回,第一个元素是程序本身路径
sys.exit(n)        # 退出程序,正常退出是exit(0),参数为返回码
sys.version        # 获取Python解释程序的版本信息
sys.maxint         # 最大的Int值
sys.path           # 返回模块的搜索路径,初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值
sys.platform       # 返回操作系统平台名称
sys.getdefaultencoding()    # 获取系统当前默认编码,python2默认为ascii,python3默认为utf-8。
sys.setdefaultencoding()     # python2中设置系统默认编码,执行dir(sys)时不会看到这个方法,在解释器中执行不通过,需要先执行reload(sys),再进行设置。python3中没有此方法,也不能reload(sys)~

sys.getfilesystemencoding()  # 获取文件系统使用编码方式,Windows下返回‘mbcs‘,mac下返回‘utf-8‘.

sys.stdin,sys.stdout,sys.stderr  # stdin , stdout , 以及 stderr 变量包含与标准 I/O 流对应的流对象. 如果需要更好地控制输出,而 print 不能满足要求, 可以使用stdin , stdout , stderr 替换。这时候可以重定向输出或者输入到其它设备( device ),或者以非标准的方式处理它们~

sys.argv

通过命令行运行Python程序时,命令行的执行文件 及参数会以列表的形式存放在 sys.argv 变量中~

sys_test.py文件内容如下:
import sys
print(sys.argv)

命令行执行:
?  ~ python ~/tmp/sys_test.py 1 2 3 4 5 6
[‘/Users/luyi/tmp/sys_test.py‘, ‘1‘, ‘2‘, ‘3‘, ‘4‘, ‘5‘, ‘6‘]

sys.exit(n)

程序执行完成后,python解释器自动退出,若由于某些原因需要在中途退出,可以使用 sys.exit(n) ,参数n 可指定退出时的状态码,一般n=0表示正常退出,其他数值(1-127)为非正常退出~

示例:

# 执行如下内容的py文件
import sys
sys.exit(2)

?  tmp python sys_test.py
?  tmp echo $?
2                                # 状态返回码为 2

程序的中途退出也可以使用 SystemExit 进行捕获,在 except 中完成退出之前必要的事项

print(‘start...‘)
try:
    sys.exit(1)
except SystemExit:
    print(‘end...‘)
    sys.exit(0)

print(‘contimue‘)

# 输出结果:
start...
end...

sys.path

sys.path 是一个列表,里面存放的是模块的搜索路径。若需要使用的模块不在这些路径中,可以直接将路径添加到这个变量中,程序中的 import 就能正确导入该模块~

>>> import sys
>>> sys.path
[‘‘, ‘/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python36.zip‘, ‘/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6‘, ‘/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/lib-dynload‘, ‘/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.6/lib/python3.6/site-packages‘]

sys.getdefaultencoding(),sys.setdefaultencoding()

当 python程序中涉及到 unicode类型 和 编码的字符串 相互转换时 (python2 中为 str 类型 与 unicode类型相互转换,python3中为 str类型 和 bytes类型 之间的相互转换,这一块的详细内容可参见 http://blog.51cto.com/ljbaby/2164480 ) 就会使用getdefaultencoding输出的编码进行转换~

python2中默认编码为 ascii,python3中默认编码为 utf-8 ~

# python2
import sys
print sys.getdefaultencoding()

输出结果:
ascii

# python3
import sys
print(sys.getdefaultencoding())

输出结果:
utf-8

python3中,当str类型(python3中字符串一律使用unicode存放)和 bytes类型 合并时,会直接报错:

x = ‘你好,‘                        # str类型
y = ‘贝贝‘.encode(‘utf-8‘)        # bytes类型
print(x + y)

报错信息:
TypeError: must be str, not bytes

但是在python2中,这个过程可以进行,Python解释器会自动把 str 转换成 unicode 再进行运算,运算结果也都是 unicode类型,在Python解释器自动将 str 转成 unicode时,由于没有具体指定使用哪种编码进行转码,所以python解释器就会默认使用 getdefaultencoding中的编码,python2中默认编码是ascii,于是就出现如下错误:


x = u‘你好,‘
y = ‘贝贝‘
print x + y

错误信息:
UnicodeDecodeError: ‘ascii‘ codec can‘t decode byte 0xe8 in position 0: ordinal not in range(128)

设置一下默认编码,就可以正常输出:

# -*- coding: utf-8 -*-

import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding(‘utf-8‘)
x = u‘你好,‘
y = ‘贝贝‘
print x + y

输出结果:
你好,贝贝

Tip:这个经常在 python2 中使用,python3中没有这样的操作,sys不能 reload,也没有 setdefaultencoding 方法~,python3中默认编码为utf-8,也不需要修改~

.................^_^

原文地址:http://blog.51cto.com/ljbaby/2299850

时间: 2024-10-10 09:25:52

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