Python 入門指南 V2.00 - 單元 21 - 認識標準模組庫及 Tk

Python 已經內建大多數常用的功能，更多的功能都放在標準模組庫 (standard library) 裡

例如以下程式示範時間、日期方面的模組 (module)

001	import datetime
002
003	now = datetime.datetime.now()
004	year = datetime.date.today().strftime("%Y")
005	month = datetime.date.today().strftime("%B")
006	wday = datetime.date.today().strftime("%A")
007
008	print("Current date and time: ", now)
009	print("Current year: ", year)
010	print("Month of the year: ", month)
011	print("Day of the week: ", wday)
012
013	# 檔名: library_demo.py
014	# 作者: Kaiching Chang
015	# 時間: July, 2014

datetime 中 datetime 物件的 now() 方法回傳在地現在日期、時間的格式化字串， date 物件的 today() 回傳在地今日的日期物件， strftime() 方法回傳格式化日期字串。

執行結果如下

以下程式示範正規運算式 (regular expression) 方面的模組

001	import re
002
003	str = "There is no spoon."
004
005	v1 = re.sub(r"a", "e", str)
006	v2 = re.sub(r"e", "i", v1)
007	v3 = re.sub(r"i", "o", v2)
008	v4 = re.sub(r"o", "u", v3)
009	v5 = re.sub(r"u", "a", v4)
010
011	print(v5)
012
013	# 檔名: library_demo2.py
014	# 作者: Kaiching Chang
015	# 時間: July, 2014

re 中的 sub() 函數 (function) 用來作字串 (string) 替換，此例將 str 中的所有母音字母都換成 a 。

執行結果如下

另外像預設的浮點數 (floating-point number) 可能會有誤差，這時使用 decimal 模組就可以完全避免誤差的產生，例如

001	from decimal import *
002
003	print()
004	print(round(0.7 * 1.05, 2))
005	print(round(Decimal("0.7") * Decimal("1.05"), 2))
006	print()
007	print(1.00 % 0.10)
008	print(Decimal("1.00") % Decimal("0.10"))
009	print()
010	print(1 / 7)
011	print(Decimal("1") / Decimal("7"))
012	print()
013
014	# 檔名: library_demo3.py
015	# 作者: Kaiching Chang
016	# 時間: July, 2014

執行結果如下

有些誤差很小，有些誤差難以預期，如果使用標準模組庫的 decimal 就沒有誤差的問題了。

依官方的 Library Reference ，其他還有

• 文字處理
• 二進位資料處理
• 其他資料型態
• 數字及數學相關
• 函數程式設計
• 檔案及目錄存取
• 資料儲存與資料庫
• 檔案壓縮與存檔
• 檔案格式
• 密碼相關
• 作業系統服務
• 並行計算
• 網路相關
• 標記語言工具
• 網路協定相關
• 多媒體
• 程式框架
• 圖形介面
• 開發工具
• 除錯工具
• 執行時期服務
• 直譯器相關
• 模組引入
• Python 語言服務
• MS 系統服務
• Unix 系統服務

標準模組庫幾乎涵蓋各種應用，我們接下來要替 Encrypt 類別 (class) 發展一個圖形介面 (graphical interface) ，就是用標準模組庫中的 tkinter 模組，這是跟 Tk 圖形介面程式庫連結的模組，讓使用者 (user) 可以輕鬆的編碼、解碼囉！

中英文術語對照

標準模組庫	standard library
模組	module
正規運算式	regular expression
函數	function
字串	string
浮點數	floating-point number
類別	class
圖形介面	graphical interface
使用者	user

重點整理

1. 標準模組庫具備各方面的應用，包括文字處理、二進位資料處理、數字及數學相關、函數程式設計、檔案及目錄存取等等。
2. datetime 為時間、日期方面的模組。
3. re 為正規運算式方面的模組。
4. decimal 模組可避免浮點數的誤差。
5. 標準模組庫在 GUI 方面整合 Tk ，模組庫名稱為 tkinter 。

問題與討論

1. 為什麼要有標準模組庫？難道不能把所有功能都直接內建嗎？
2. 為什麼預設的浮點數型態會有誤差？這誤差是怎麼造成的呢？

練習

1. 承接上一個單元的猜數字遊戲，將新程式寫在 guessgame.py 中，整合 find_number() 及 ab_counter() 使之成為 GuessGame 類別的方法，注意參數的數量可能會有改變。
2. 承上題，繼續完成 GuessGame 類別，新增一個 run() 方法，將命令列的執行部分寫在 run() 裡。

the end