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# 10. Um breve passeio pela biblioteca padrão

## 10.1. Interface com o sistema operacional

O módulo `os` fornece dúzias de funções para interagir com o sistema operacional:

    >>> import os
    >>> os.getcwd()      # Return the current working directory
    'C:\\Python26'
    >>> os.chdir('/server/accesslogs')   # Change current working directory
    >>> os.system('mkdir today')   # Run the command mkdir in the system shell
    0

Certifique-se de usar a forma `import os` ao invés de `from os import *`. Isso evitará que `os.open()` oculte a função `open()` que opera de forma muito diferente.

As funções embutidas `dir()` e `help()` são úteis como um sistema de ajuda interativa para lidar com módulos grandes como `os`:

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

Para tarefas de gerenciamento cotidiano de arquivos e diretórios, o módulo `shutil` fornece uma interface de alto nível que é mais simples de usar:

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

## 10.2. Caracteres curinga

O módulo `glob` fornece uma função para criar listas de arquivos a partir de buscas em diretórios usando caracteres curinga:

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

## 10.3. Argumentos de linha de comando

Scripts geralmente precisam processar argumentos passados na linha de comando. Esses argumentos são armazenados como uma lista no atributo argv do módulo `sys`. Por exemplo, teríamos a seguinte saída executando `python demo.py one two three` na linha de comando:

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

The `getopt` module processes sys.argv using the conventions of the Unix `getopt()` function. More powerful and flexible command line processing is provided by the `argparse` module.

## 10.4. Redirecionamento de erros e encerramento do programa

O módulo `sys` também possui atributos para stdin, stdout e stderr. O último é usado para emitir avisos e mensagens de erros visíveis mesmo quando stdout foi redirecionado:

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

A forma mais direta de encerrar um script é usando `sys.exit()`.

## 10.5. Reconhecimento de padrões em strings

O módulo `re` fornece ferramentas para lidar com processamento de strings através de expressões regulares. Para reconhecimento de padrões complexos, expressões regulares oferecem uma solução sucinta e eficiente:

    >>> 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'

Quando as exigências são simples, métodos de strings são preferíveis por serem mais fáceis de ler e depurar:

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

## 10.6. Matemática

O módulo `math` oferece acesso às funções da biblioteca C para matemática de ponto flutuante:

    >>> import math
    >>> math.cos(math.pi / 4.0)
    0.70710678118654757
    >>> math.log(1024, 2)
    10.0

O módulo `random` fornece ferramentas para gerar seleções aleatórias:

    >>> import random
    >>> random.choice(['apple', 'pear', 'banana'])
    'apple'
    >>> random.sample(xrange(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

## 10.7. Acesso à internet

There are a number of modules for accessing the internet and processing internet protocols. Two of the simplest are `urllib2` for retrieving data from URLs and `smtplib` for sending mail:

    >>> import urllib2
    >>> for line in urllib2.urlopen('http://tycho.usno.navy.mil/cgi-bin/timer.pl'):
    ...     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()

(Note que o segundo exemplo precisa de um servidor de email rodando em localhost.)

## 10.8. Data e hora

O módulo `datetime` fornece classes para manipulação de datas e horas nas mais variadas formas. Apesar da disponibilidade de aritmética com data e hora, o foco da implementação é na extração eficiente dos membros para formatação e manipulação. O módulo também oferece objetos que levam os fusos horários em consideração.

    >>> # 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. Compressão de dados

Common data archiving and compression formats are directly supported by modules including: `zlib`, `gzip`, `bz2`, `zipfile` and `tarfile`.

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

## 10.10. Medição de desempenho

Alguns usuários de Python desenvolvem um interesse profundo pelo desempenho relativo de diferentes abordagens para o mesmo problema. Python oferece uma ferramenta de medição que esclarece essas dúvidas rapidamente.

Por exemplo, pode ser tentador usar o empacotamento e desempacotamento de tuplas ao invés da abordagem tradicional de permutar os argumentos. O módulo `timeit` rapidamente mostra uma modesta vantagem de desempenho:

    >>> 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

Em contraste com a granulidade fina do módulo `timeit`, os módulos `profile` e `pstats` oferecem ferramentas para identificar os trechos mais críticos em grandes blocos de código.

## 10.11. Controle de qualidade

Uma das abordagens usadas no desenvolvimento de software de alta qualidade é escrever testes para cada função à medida que é desenvolvida e executar esses testes frequentemente durante o processo de desenvolvimento.

O módulo `doctest` oferece uma ferramenta para realizar um trabalho de varredura e validação de testes escritos nas strings de documentação (docstrings) de um programa. A construção dos testes é tão simples quanto copiar uma chamada típica juntamente com seus resultados e colá-los na docstring. Isto aprimora a documentação, fornecendo ao usuário um exemplo real, e permite que o módulo doctest verifique se o código continua fiel à documentação:

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

        >>> print average([20, 30, 70])
        40.0
        """
        return sum(values, 0.0) / len(values)

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

O módulo `unittest` não é tão simples de usar quanto o módulo `doctest`, mas permite que um conjunto muito maior de testes seja mantido em um arquivo separado:

    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. Baterias incluídas

Python tem uma filosofia de “baterias incluídas”. Isso fica mais evidente através da sofisticação e robustez dos seus maiores pacotes. Por exemplo:

- The `xmlrpclib` and `SimpleXMLRPCServer` modules make implementing remote procedure calls into an almost trivial task. Despite the modules names, no direct knowledge or handling of XML is needed.

- The `email` package is a library for managing email messages, including MIME and other RFC 2822-based message documents. Unlike `smtplib` and `poplib` which actually send and receive messages, the email package has a complete toolset for building or decoding complex message structures (including attachments) and for implementing internet encoding and header protocols.

- The `xml.dom` and `xml.sax` packages provide robust support for parsing this popular data interchange format. Likewise, the `csv` module supports direct reads and writes in a common database format. Together, these modules and packages greatly simplify data interchange between Python applications and other tools.

- Internacionalização está disponível através de diversos módulos, como `gettext`, `locale`, e o pacote `codecs`.