파이썬 기초 08 - 표준 라이브러리 (Standard Libraries)

🎈 표준 라이브러리 (Standard Libraries)

Python은 다양한 표준 라이브러리를 제공하며, 추가 설치 없이도 많은 기능을 사용할 수 있다.

표준 라이브러리는 파일 입출력, 네트워킹, 데이터 처리, 날짜와 시간 관리 등 여러 기능을 제공하며, import 키워드를 사용해 간편하게 사용할 수 있다. Python의 표준 라이브러리는 사용자가 복잡한 작업을 쉽게 처리할 수 있도록 도와준다. 대표적인 표준 라이브러리는 다음과 같다.

01. math: 수학 관련 함수와 상수를 제공.

import math

# 제곱근 계산
print(math.sqrt(16))  # Output: 4.0

# 원주율 (pi) 상수 사용
print(math.pi)  # Output: 3.141592653589793

# 삼각 함수 계산
angle = math.radians(90)  # 각도를 라디안으로 변환
print(math.sin(angle))  # Output: 1.0

 

02. datetime: 날짜와 시간 처리를 위한 모듈.

import datetime

# 현재 날짜와 시간 출력
now = datetime.datetime.now()
print(now)  # 예: 2024-11-02 22:12:01.519150

# 특정 날짜 생성
birthday = datetime.datetime(2000, 1, 1)
print(birthday)  # Output: 2000-01-01 00:00:00

# 날짜 차이 계산
today = datetime.date.today()
new_year = datetime.date(today.year + 1, 1, 1)
days_until_new_year = (new_year - today).days
print(f"New Year까지 남은 일수: {days_until_new_year}일")

03. random: 난수 생성 및 무작위 선택 기능 제공.

import random

# 1에서 10 사이의 임의의 정수 생성
print(random.randint(1, 10))  # Output: 1에서 10 사이의 무작위 정수

# 0과 1 사이의 임의의 부동 소수점 생성
print(random.random())  # Output: 0.0 <= N < 1.0

# 리스트에서 무작위로 하나 선택
choices = ["apple", "banana", "cherry"]
print(random.choice(choices))  # Output: choices 중 하나

# 리스트를 무작위로 섞기
deck = [1, 2, 3, 4, 5]
random.shuffle(deck)
print(deck)  # Output: 예: [3, 1, 5, 2, 4]

# 1에서 100 사이의 임의의 부동 소수점 생성
print(random.uniform(1, 100))  # Output: 1.0 <= N <= 100.0

• random.randint(a, b): a와 b 사이의 정수 난수를 반환.
• random.random(): 0과 1 사이의 부동 소수점 난수를 반환.
• random.choice(seq): 시퀀스에서 무작위 요소를 선택.
• random.shuffle(seq): 시퀀스의 요소를 무작위로 섞음.
• random.uniform(a, b): a와 b 사이의 부동 소수점 난수를 반환.

이와 같이 random 모듈을 통해 다양한 무작위 작업을 쉽게 수행할 수 있다.

04. glob: 파일 경로 패턴 매칭을 통해 특정 파일 목록을 검색하는 데 유용한 모듈.

import glob

files = glob.glob('./*.py')  # 현재 디렉토리에서 모든 .py 파일 목록 가져오기
print(files) # 터미널에 현재 디렉토리의 모든 .py 파일이 리스트로 출력됨

 

05. json: JSON 형식으로 데이터를 변환하거나 JSON 파일을 읽고 쓰기 위한 모듈. Python에서 데이터를 JSON 파일로 저장

import json

aespa = {'karina': 24, 'winter': 23, 'ningning': 21, 'giselle': 23}

with open("./aespa.json", "wt") as f:
    json.dump(aespa, f)

 

1. 파일 열기: open("./aespa.json", "wt")로 aespa.json 파일을 쓰기 모드로 엽니다.
2. 파일 객체 참조: f 또는 aespa_file 변수에 파일 객체를 할당합니다.
3. JSON 데이터 저장: json.dump(aespa, f)를 통해 aespa 딕셔너리를 JSON 형식으로 파일에 저장합니다.
   
   * wt 모드 : wt는 파일을 열 때 사용하는 모드. wt를 사용하면 JSON 형식의 텍스트 데이터를 파일에 작성할 수 있다.
   w:쓰기 모드(write)로, 기존 파일이 있다면 내용을 덮어쓰고, 파일이 없으면 새로 생성합니다.
   t:텍스트 모드(text). 이 모드는 생략 가능하므로 보통 w만 써도 동일하게 작동한다. 
   
   * f 파일 객체 : f는 파일 객체를 가리키는 변수명으로, open() 함수를 통해 반환된 객체를 참조한다. 파일 객체를 통해 파일에 데이터를 쓰거나 읽을 수 있다.관례적으로 파일 작업에서는 f를 사용하지만, 상황에 맞는 변수명(aespa_file 등)을 사용하면 더 명확할 수 있다.
   
   * : with 구문 덕분에 블록이 끝나면 파일이 자동으로 닫힌다.

06. os: 모듈은 파일 시스템 작업, 환경 변수 접근 등 운영체제와 상호작용할 수 있는 기능을 제공 .

import os

# 현재 작업 디렉토리 확인
print(os.getcwd())  # 현재 디렉토리 경로 출력

# 새로운 디렉토리 생성
os.mkdir("test_directory")

# 파일 존재 여부 확인
print(os.path.exists("test_directory"))  # Output: True

# 환경 변수 접근
home_directory = os.environ.get("HOME")
print(home_directory)

 

07. sys: Python 인터프리터와 상호작용하는 기능 제공. 프로그램 종료 등의 기능도 포함

import sys

# Python 버전 확인
print(sys.version)

# 명령줄 인자 확인
print(sys.argv)  # 예: ['script_name.py', 'arg1', 'arg2']

# 프로그램 종료
try:
    sys.exit("프로그램을 종료합니다.")  # 프로그램 종료와 함께 메시지 출력
except SystemExit as e:
    print(e)