📘 Day 12🎉 本系列为 Python 基础学习，原稿来源于英文项目，大奇主要是对其本地化翻译、逐条验证和补充。此系列适合零基础同学，或仅了解 Python 一点知识，但又没有系统学习的使用者。总之如果你想提升自己的 Python 技能，欢迎加入《挑战 30 天学完 Python》
作者：大奇 MegaQi | Info 签约作者 ，专注测试开发技术实战干货分享，欢迎访问主页长期关注。
模块 Modules
什么是 Module
模块是在应用程序中一个包含一组代码或一组函数的文件。模块可以是包含单个变量、函数或大型代码库的文件。
创建 Module
要创建一个 module 我们在 python 脚本中写下我们的代码，并将它保存为 .py 的文件。现在让我们尝试在项目文件夹中创建一个名为mymodule.py的文件。让我们在这个文件中编写一些代码。
这份文件你也可以从项目源代码目录 12_Day_Modules 获取
# mymodule.pydef generate_full_name(firstname, lastname): space = ' ' fullname = firstname + space + lastname return fullname
def sum_two_nums(num1, num2): return num1 + num2
gravity = 9.81person = { "name": "Qi", "age": 20, "country": "China", "city": 'ShangHai'}
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在你自己的项目中创建一个 main.py 文件，然后导入 mymodule.py 模块文件。
导入 Module
要导入文件，我们只需使用 _import_ 关键字加文件名即可。
# main.pyimport mymoduleprint(mymodule.generate_full_name('Mega', 'Qi')) # Mega Qi
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从 Module 中导入函数
在一个文件中兴许包含很多的函数方法，我们可以通过不同的方式进行导入。
# main.pyfrom mymodule import generate_full_name, sum_two_nums, person, gravityprint(generate_full_name('Mega', 'Qi'))print(sum_two_nums(1, 9))mass = 100weight = mass * gravityprint(weight)print(person['name'])
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从模块导入函数并重命名
在模块的导入的同时，我们也可以进行别名设置。
# main.py filefrom mymodule import generate_full_name as fullname, sum_two_nums as total, person as p, gravity as g
print(fullname('Mega', 'Qi'))print(total(1, 9))mass = 100weight = mass * gprint(weight)print(p)print(p['name'])
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导入内置模块
与其他编程语言一样可以导入内置模块，通过使用关键字 import 导入文件/函数。现在让我们导入一些常用的模块。这些内置模块如：math, datetime, os,sys, random, statistics, collections, json, re
os 模块
使用 python 中 os 模块可以自动执行许多系统操作。Python 中的 OS 模块提供了诸如：创建、更改当前工作目录、删除目录(文件夹)、获取其内容、更改和标识当前目录等函数。
# 导入os模块import os# 创建文件夹os.mkdir('directory_name')# 切换到当前刚才创建的directory_name文件夹os.chdir('directory_name')# 获取当前的工作路径目录os.getcwd()# 切换到上级目录os.chdir('..')# 删除文件夹os.rmdir('directory_name')
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sys 模块
内置模块sys提供了一些 python 运行时环境操作的部分方法和变量。功能 sys.argv 获取传递给 Python 脚本命令行参数列表。列表索引 0 始终是文件的名，后边从 1 开始的是真正的命令行参数。
例子代码 script.py 文件:
import sys# print(sys.argv[0], argv[1],sys.argv[2]) # 命令行执行将打印: 文件名 参数1 参数2print('Welcome {}. Enjoy {} challenge!'.format(sys.argv[1], sys.argv[2]))
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现在让我们来看看，在命令行中执行写的这个脚本将如何:
python script.py Qi 30DaysOfPython
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执行结果：
一些有用的 sys 命令:
import sys# 退出sys.exit()
# python可以处理或存储为变量的最大值sys.maxsize
# 获取系统配置环境变量sys.path
# 获取当前python版本sys.version
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上边 maxsize 大小取决于系统：
statistics 模块
统计模块提供数值数据的数学统计功能。本模块中定义的常用统计函数: mean, median, mode, stdev 等。
from statistics import * # 导入所有 statistics modulesages = [20, 20, 4, 24, 25, 22, 26, 20, 23, 22, 26]print(mean(ages)) # 算术平均值 21.09090909090909print(median(ages)) # 方法返回数值数据的中值 22print(mode(ages)) # 法计算给定数值或名义数据集的众数 20print(stdev(ages)) # 计算标准差 6.106628291529549
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math 模块
此模块包含许多数学运算和常量。
import mathprint(math.pi) # 3.141592653589793, 圆周率（Pi）常量print(math.sqrt(2)) # 1.4142135623730951, 平方根print(math.pow(2, 3)) # 8.0, 指数函数print(math.floor(9.81)) # 9, 四舍五入取底print(math.ceil(9.81)) # 10, 四舍五入取高print(math.log10(100)) # 2.0, 以10为底的对数
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现在，我们已经导入了 math 模块，它包含了许多函数能帮助我们进行数学计算。那么如果要想查看模块都有那些函数，我们可以使用 help(math) 或 dir(math) 来显示模块中可用的函数。如果我们只想从模块中导入一个特定的函数，我们按如下方式导入它:
from math import piprint(pi)
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同时也可以导入多个函数
from math import pi, sqrt, pow, floor, ceil, log10print(pi)print(sqrt(2))print(pow(2, 3))print(floor(9.81))print(ceil(9.81))print(log10(100))
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但如果我们想导入数学模块中的所有函数，我们可以使用 *。
from math import *print(pi)print(sqrt(2))print(pow(2, 3))print(floor(9.81))print(ceil(9.81))print(log10(100))
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同上导入时，还可以为函数设置别名。
from math import pi as PIprint(PI)
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字符串模块
字符串模块在很多方面都是非常有用的模块。下面的例子展示了字符串模块的一些用法。
import string
# ascii字母print(string.ascii_letters) # abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
# 展示所有数字print(string.digits) # 0123456789
# 展示标点标点符号print(string.punctuation) # !"#$%&'()*+,-./:;<=>?@[\]^_`{|}~
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Random 模块
到目前为止，您已经熟悉了导入模块用法。让我们在导入另外一个模块来最后熟悉它。 模块 random 它给返回一个 0 到 0.9999 之间的随机数。当然它有很多模块，但在本篇中只用到 random 和 randint 。
from random import random, randintprint(random()) # 它返回一个介于0到0.9999之间的值print(randint(5, 20)) # 它返回一个[5,20]的随机整数
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🌕 你已经坚持学习更高级的内容了。继续前进！你刚刚完成了第 12 天的挑战，你在通往伟大的道路上前进了 12 步。现在按例来做一些练习吧，来消化和巩固下学习成功。
💻 第 12 天练习
练习 1 级
编写一个 random_user_id 函数，它的功能是随机生成 6 位字符（包括字母和数字）。
print(random_user_id()); '1ee33d'
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修改上边方法。声明一个名为 user_id_gen_by_user 的函数。它不设置参数，但它使用 input() 接受两个输入。其中一个输入是字符的数量，第二个输入是应该生成的 id 的数量。
print(user_id_gen_by_user()) # 用户输入: 5 5 # 输出举例（因为是随机每次均不一样，所以以下值仅为举例）: #kcsy2 #SMFYb #bWmeq #ZXOYh #2Rgxf print(user_id_gen_by_user()) # 16 5 # 实际以你练习和输入的两个数为准 #1GCSgPLMaBAVQZ26 #YD7eFwNQKNs7qXaT #ycArC5yrRupyG00S #UbGxOFI7UXSWAyKN #dIV0SSUTgAdKwStr
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编写一个名为 rgb_color_gen 函数。它将生成 rgb 颜色(3 个值，每个值从 0 到 255)。
print(rgb_color_gen()) # rgb(125,244,255) - 输出格式
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练习 2 级
编写一个函数 list_of_hexa_colors，它返回数组中任意数量的十六进制颜色(在 #之后写入的六个十六进制数)。十六进制数字系统由 16 个符号组成，0-9 和字母表的前 6 个字母 a-f。
编写一个函数 list_of_rgb_colors，它返回任意数量的 RGB 颜色数组。
编写一个函数 generate_colors，它可以生成任意数量的 hexa 或 rgb 颜色。
generate_colors('hexa', 3) # ['#b0c6e9', '#c06ee9', '#871ff7'] generate_colors('hexa', 1) # ['#3b2366'] generate_colors('rgb', 3) # ['rgb(85,243,216)', 'rgb(22,39,233)', 'rgb(235,151,123)'] generate_colors('rgb', 1) # ['rgb(221,103,205)']
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练习 3 级
调用你的编写的函数 shuffle_list，它接受一个列表作为参数，并返回一个打乱的列表。
编写一个函数，返回由 0-9 范围内的 7 个随机数组成的数组。所有的数字必须是唯一的。
🎉 CONGRATULATIONS ! 🎉
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