파이썬 튜토리얼 / Pythonチュートリアル 10. 표준 라이브러리 둘러보기 標準ライブラリミニツアー

https://docs.python.org/ko/3/tutorial/stdlib.html

10. 표준 라이브러리 둘러보기 標準ライブラリミニツアー

10.1. 운영 체제 인터페이스 OSへのインタフェース

os 모듈은 운영 체제와 상호 작용하기 위한 수십 가지 함수들을 제공합니다:

os モジュールは、オペレーティングシステムと対話するための多くの関数を提供しています:

>>>

>>> import os
>>> os.getcwd()      # Return the current working directory
'C:\\Python37'
>>> os.chdir('/server/accesslogs')   # Change current working directory
>>> os.system('mkdir today')   # Run the command mkdir in the system shell
0

from os import * 대신에 import os 스타일을 사용해야 합니다. 그래야 os.open() 이 내장 open() 을 가리는 것을 피할 수 있는데, 두 함수는 아주 다르게 동작합니다.

from os import * ではなく、 import os 形式を使うようにしてください。そうすることで、動作が大きく異なる組み込み関数 open() が os.open() で遮蔽されるのを避けられます。

os 와 같은 큰 모듈과 작업할 때, 내장 dir() 과 help() 함수는 대화형 도우미로 쓸모가 있습니다.

組み込み関数 dir() および help() は、 os のような大規模なモジュールで作業をするときに、対話的な操作上の助けになります:

>>>

>>> import os
>>> dir(os)
<returns a list of all module functions>
>>> help(os)
<returns an extensive manual page created from the module's docstrings>

일상적인 파일과 디렉터리 관리 작업을 위해, shutil 모듈은 사용하기 쉬운 더 고수준의 인터페이스를 제공합니다:

ファイルやディレクトリの日常的な管理作業のために、より簡単に使える高水準のインタフェースが shutil モジュールで提供されています:

>>>

>>> import shutil
>>> shutil.copyfile('data.db', 'archive.db')
'archive.db'
>>> shutil.move('/build/executables', 'installdir')
'installdir'

10.2. 파일 와일드카드 ファイルのワイルドカード表記

glob 모듈은 디렉터리 와일드카드 검색으로 파일 목록을 만드는 함수를 제공합니다:

glob モジュールでは、ディレクトリのワイルドカード検索からファイルのリストを生成するための関数を提供しています:

>>>

>>> import glob
>>> glob.glob('*.py')
['primes.py', 'random.py', 'quote.py']

10.3. 명령행 인자 コマンドライン引数

일반적인 유틸리티 스크립트는 종종 명령행 인자를 처리해야 할 필요가 있습니다. 이 인자들은 sys 모듈의 argv 어트리뷰트에 리스트로 저장됩니다. 예를 들어, 명령행에서 python demo.pyone two three 를 실행하면 다음과 같은 결과가 출력됩니다:

一般的なユーティリティスクリプトでは、よくコマンドライン引数を扱う必要があります。コマンドライン引数は sys モジュールの argv 属性にリストとして保存されています。例えば、以下の出力は、 python demo.py one two three とコマンドライン上で起動した時に得られるものです:

>>>

>>> import sys
>>> print(sys.argv)
['demo.py', 'one', 'two', 'three']

getopt 모듈은 유닉스 getopt() 함수의 규칙을 사용해서 sys.argv 를 처리합니다. 더 강력하고 유연한 명령행 처리는 argparse 모듈에서 제공됩니다.

getopt モジュールは、 sys.argv を Unix の getopt() 関数の慣習に従って処理します。より強力で柔軟性のあるコマンドライン処理機能は、 argparse モジュールで提供されています。

10.4. 에러 출력 리디렉션과 프로그램 종료 

エラー出力のリダイレクトとプログラムの終了

sys 모듈은 stdin, stdout, stderr 어트리뷰트도 갖고 있습니다. 가장 마지막 것은 stdout 이 리디렉트 되었을 때도 볼 수 있는 경고와 에러 메시지들을 출력하는데 쓸모가 있습니다:

sys モジュールには、 stdin, stdout, stderr を表す属性も存在します。 stderr は、警告やエラーメッセージを出力して、 stdout がリダイレクトされた場合でも読めるようにするために便利です:

>>>

>>> sys.stderr.write('Warning, log file not found starting a new one\n')
Warning, log file not found starting a new one

스크립트를 종료하는 가장 직접적인 방법은 sys.exit() 를 쓰는 것입니다.

sys.exit() は、スクリプトを終了させるもっとも直接的な方法です。

10.5. 문자열 패턴 매칭  文字列のパターンマッチング

re 모듈은 고급 문자열 처리를 위한 정규식 도구들을 제공합니다. 복잡한 매칭과 조작을 위해, 정규식은 간결하고 최적화된 솔루션을 제공합니다:

re モジュールでは、より高度な文字列処理のための正規表現を提供しています。正規表現は複雑な一致検索や操作に対して簡潔で最適化された解決策を提供します:

>>>

>>> import re
>>> re.findall(r'\bf[a-z]*', 'which foot or hand fell fastest')
['foot', 'fell', 'fastest']
>>> re.sub(r'(\b[a-z]+) \1', r'\1', 'cat in the the hat')
'cat in the hat'

단지 간단한 기능만 필요한 경우에는, 문자열 메서드들이 선호되는데 읽기 쉽고 디버깅이 쉽기 때문입니다:

最小限の機能だけが必要なら、読みやすくデバッグしやすい文字列メソッドの方がお勧めです

>>>

>>> 'tea for too'.replace('too', 'two')
'tea for two'

10.6. 수학 数学

math 모듈은 부동 소수점 연산을 위한 하부 C 라이브러리 함수들에 대한 액세스를 제공합니다.

math モジュールは、浮動小数点演算のための C 言語ライブラリ関数にアクセスする手段を提供しています:

>>>

>>> import math
>>> math.cos(math.pi / 4)
0.70710678118654757
>>> math.log(1024, 2)
10.0

random 모듈은 무작위 선택을 할 수 있는 도구들을 제공합니다:

statistics モジュールは数値データの基礎的な統計的特性（平均、中央値、分散等）を計算します:

>>>

>>> import random
>>> random.choice(['apple', 'pear', 'banana'])
'apple'
>>> random.sample(range(100), 10)   # sampling without replacement
[30, 83, 16, 4, 8, 81, 41, 50, 18, 33]
>>> random.random()    # random float
0.17970987693706186
>>> random.randrange(6)    # random integer chosen from range(6)
4

statistics 모듈은 수치 데이터의 기본적인 통계적 특성들을 (평균, 중간값, 분산, 등등) 계산합니다.

statistics モジュールは数値データの基礎的な統計的特性（平均、中央値、分散等）を計算します:

>>>

>>> import statistics
>>> data = [2.75, 1.75, 1.25, 0.25, 0.5, 1.25, 3.5]
>>> statistics.mean(data)
1.6071428571428572
>>> statistics.median(data)
1.25
>>> statistics.variance(data)
1.3720238095238095

SciPy 프로젝트 <https://scipy.org> 는 다른 수치 계산용 모듈들을 많이 갖고 있습니다.

SciPy プロジェクト <https://scipy.org> は数値処理のための多くのモジュールを提供しています。

10.7. 인터넷 액세스 インターネットへのアクセス

인터넷을 액세스하고 인터넷 프로토콜들을 처리하는 많은 모듈이 있습니다. 가장 간단한 두 개는 URL에서 데이터를 읽어오는 urllib.request 와 메일을 보내는 smtplib 입니다:

インターネットにアクセスしたりインターネットプロトコルを処理したりするための多くのモジュールがあります。最も単純な2つのモジュールは、 URL からデータを取得するための urllib.request と、メールを送るための smtplib です:

>>>

>>> from urllib.request import urlopen
>>> with urlopen('http://tycho.usno.navy.mil/cgi-bin/timer.pl') as response:
...     for line in response:
...         line = line.decode('utf-8')  # Decoding the binary data to text.
...         if 'EST' in line or 'EDT' in line:  # look for Eastern Time
...             print(line)

<BR>Nov. 25, 09:43:32 PM EST

>>> import smtplib
>>> server = smtplib.SMTP('localhost')
>>> server.sendmail('soothsayer@example.org', 'jcaesar@example.org',
... """To: jcaesar@example.org
... From: soothsayer@example.org
...
... Beware the Ides of March.
... """)
>>> server.quit()

(두 번째 예는 localhost 에서 메일 서버가 실행되고 있어야 한다는 것에 주의하세요.)

(2つ目の例は localhost でメールサーバーが動いている必要があることに注意してください。)

10.8. 날짜와 시간 日付と時刻

datetime 모듈은 날짜와 시간을 조작하는 클래스들을 제공하는데, 간단한 방법과 복잡한 방법 모두 제공합니다. 날짜와 시간 산술이 지원되지만, 구현의 초점은 출력 포매팅과 조작을 위해 효율적으로 멤버를 추출하는 데에 맞춰져 있습니다. 모듈은 시간대를 고려하는 객체들도 지원합니다.

datetime モジュールは、日付や時刻を操作するためのクラスを、単純な方法と複雑な方法の両方で提供しています。日付や時刻に対する算術がサポートされている一方、実装では出力のフォーマットや操作のための効率的なデータメンバ抽出に重点を置いています。このモジュールでは、タイムゾーンに対応したオブジェクトもサポートしています。

>>>

>>> # dates are easily constructed and formatted
>>> from datetime import date
>>> now = date.today()
>>> now
datetime.date(2003, 12, 2)
>>> now.strftime("%m-%d-%y. %d %b %Y is a %A on the %d day of %B.")
'12-02-03. 02 Dec 2003 is a Tuesday on the 02 day of December.'

>>> # dates support calendar arithmetic
>>> birthday = date(1964, 7, 31)
>>> age = now - birthday
>>> age.days
14368

10.9. 데이터 압축 データ圧縮

일반적인 데이터 보관 및 압축 형식들을 다음과 같은 모듈들이 직접 지원합니다: zlib, gzip, bz2, lzma, zipfile, tarfile.

一般的なデータアーカイブと圧縮形式は、以下のようなモジュールによって直接的にサポートされます: zlib, gzip, bz2, lzma, zipfile, tarfile。

>>>

>>> import zlib
>>> s = b'witch which has which witches wrist watch'
>>> len(s)
41
>>> t = zlib.compress(s)
>>> len(t)
37
>>> zlib.decompress(t)
b'witch which has which witches wrist watch'
>>> zlib.crc32(s)
226805979

10.10. 성능 측정 パフォーマンスの計測

일부 파이썬 사용자들은 같은 문제에 대한 다른 접근법들의 상대적인 성능을 파악하는데 깊은 관심을 두고 있습니다. 파이썬은 이런 질문들에 즉시 답을 주는 측정 도구를 제공합니다.

Python ユーザの中には、同じ問題を異なったアプローチで解いた際の相対的なパフォーマンスについて知りたいという深い興味を持っている人がいます。Python は、そういった疑問に即座に答える計測ツールを提供しています。

예를 들어, 인자들을 맞교환하는 전통적인 방식 대신에, 튜플 패킹과 언 패킹을 사용하고자 하는 유혹을 느낄 수 있습니다. timeit 모듈은 적당한 성능 이점을 신속하게 보여줍니다:

例えば、引数の入れ替え操作に対して、伝統的なアプローチの代わりにタプルのパックやアンパックを使ってみたいと思うかもしれません。 timeit モジュールを使えば、パフォーマンスがほんの少し良いことがすぐに分かります:

>>>

>>> from timeit import Timer
>>> Timer('t=a; a=b; b=t', 'a=1; b=2').timeit()
0.57535828626024577
>>> Timer('a,b = b,a', 'a=1; b=2').timeit()
0.54962537085770791

timeit 의 정밀도와는 대조적으로, profile 과 pstats 모듈은 큰 블록의 코드에서 시간 임계 섹션을 식별하기 위한 도구들을 제공합니다.

timeit では小さい粒度を提供しているのに対し、 profile や pstats モジュールではより大きなコードブロックにおいて律速となる部分を判定するためのツールを提供しています。

10.11. 품질 관리 品質管理

고품질의 소프트웨어를 개발하는 한 가지 접근법은 개발되는 각 함수에 대한 테스트를 작성하고, 그것들을 개발 프로세스 중에 자주 실행하는 것입니다.

高い品質のソフトウェアを開発するための一つのアプローチは、各関数に対して開発と同時にテストを書き、開発の過程で頻繁にテストを走らせるというものです。

doctest 모듈은 모듈을 훑어보고 프로그램의 독스트링들에 내장된 테스트들을 검사하는 도구를 제공합니다. 테스트 만들기는 평범한 호출을 그 결과와 함께 독스트링으로 복사해서 붙여넣기를 하는 수준으로 간단해집니다. 사용자에게 예제를 함께 제공해서 설명서를 개선하고, doctest 모듈이 설명서에서 코드가 여전히 사실인지 확인하도록 합니다.

doctest モジュールでは、モジュールを検索してプログラムの docstring に埋め込まれたテストの評価を行うためのツールを提供しています。テストの作り方は単純で、典型的な呼び出し例とその結果を docstring にカット&ペーストするだけです。この作業は、ユーザに使用例を与えるという意味でドキュメントの情報を増やすと同時に、ドキュメントに書かれているコードが正しい事を確認できるようになります:

def average(values):
    """Computes the arithmetic mean of a list of numbers.

    >>> print(average([20, 30, 70]))
    40.0
    """
    return sum(values) / len(values)

import doctest
doctest.testmod()   # automatically validate the embedded tests

unittest 모듈은 doctest 모듈만큼 쉬운 것은 아니지만, 더욱 포괄적인 테스트 집합을 별도의 파일로 관리할 수 있게 합니다:

unittest モジュールは doctest モジュールほど気楽に使えるものではありませんが、より網羅的なテストセットを別のファイルで管理することができます:

import unittest

class TestStatisticalFunctions(unittest.TestCase):

    def test_average(self):
        self.assertEqual(average([20, 30, 70]), 40.0)
        self.assertEqual(round(average([1, 5, 7]), 1), 4.3)
        with self.assertRaises(ZeroDivisionError):
            average([])
        with self.assertRaises(TypeError):
            average(20, 30, 70)

unittest.main()  # Calling from the command line invokes all tests

10.12. 배터리가 포함됩니다 バッテリー同梱

파이썬은 "배터리가 포함됩니다" 철학을 갖고 있습니다. 이는 더 큰 패키지의 정교하고 강력한 기능을 통해 가장 잘 나타납니다. 예를 들어:

Python には "バッテリー同梱 (batteries included)" 哲学があります。この哲学は、洗練され、安定した機能を持つ Python の膨大なパッケージ群に如実に表れています。例えば:

• xmlrpc.client 와 xmlrpc.server 모듈은 원격 프로시저 호출을 구현하는 일을 거의 사소한 일로 만듭니다. 모듈의 이름에도 불구하고, XML에 대한 직접적인 지식이나 처리가 필요하지 않습니다.
• email 패키지는 MIME 및 기타 RFC 2822 기반 메시지 문서를 포함하는 전자 메일 메시지를 관리하기 위한 라이브러리입니다. 실제로 메시지를 보내고 받는 smtplib 와 poplib 와는 달리, email 패키지는 복잡한 메시지 구조 (첨부 파일 포함) 를 작성하거나 해독하고 인터넷 인코딩과 헤더 프로토콜을 구현하기 위한 완벽한 도구 상자를 가지고 있습니다.
• json 패키지는 널리 사용되는 데이터 교환 형식을 파싱하기위한 강력한 지원을 제공합니다. csv 모듈은 데이터베이스와 스프레드시트에서 일반적으로 지원되는 쉼표로 구분된 값 형식으로 파일을 직접 읽고 쓸 수 있도록 지원합니다. XML 처리는 xml.etree.ElementTree, xml.dom 및 xml.sax 패키지에 의해 지원됩니다. 이러한 모듈과 패키지를 함께 사용하면 파이썬 응용 프로그램과 다른 도구 간의 데이터 교환이 크게 단순해집니다.
• sqlite3 모듈은 SQLite 데이터베이스 라이브러리의 래퍼인데, 약간 비표준 SQL 구문을 사용하여 업데이트되고 액세스 될 수 있는 퍼시스턴트 데이터베이스를 제공합니다.
• 국제화는 gettext, locale, 그리고 codecs 패키지를 포함한 많은 모듈에 의해 지원됩니다.

• xmlrpc.client および xmlrpc.server モジュールは、遠隔手続き呼び出し (remote procedure call) を全く大したことのない作業に変えてしまいます。モジュール名とは違い、XML を扱うための直接的な知識は必要ありません。
• email パッケージは、MIME やその他の RFC 2822 に基づくメッセージ文書を含む電子メールメッセージを管理するためのライブラリです。実際にメッセージを送信したり受信したりする smtplib や poplib と違って、email パッケージには (添付文書を含む) 複雑なメッセージ構造の構築やデコードを行ったり、インターネット標準のエンコードやヘッダプロトコルの実装を行ったりするための完全なツールセットを備えています。
• json パッケージはこの一般的なデータ交換形式のパースをロバストにサポートしています。csv モジュールはデータベースや表計算で一般的にサポートされている CSV ファイルを直接読み書きするのをサポートしています。xml.etree.ElementTree、xml.dom ならびに xml.sax パッケージは XML の処理をサポートしています。総合すると、これらのモジュールによって Python アプリケーションと他のツールの間でとても簡単にデータを受け渡すことが出来ます。
• sqlite3 モジュールは SQLite データベースライブラリのラッパです。若干非標準の SQL シンタックスを用いて更新や接続出来る永続的なデータベースを提供します。
• 国際化に関する機能は、 gettext, locale, codecs パッケージといったモジュール群でサポートされています。