【基础】模块与包：标准库和第三方库

# 1. 模块与包的概念**

在 Python 中，模块和包是组织和管理代码的两种基本机制。模块是包含 Python 代码的单个文件，而包是包含多个模块和子包的目录。

模块和包的主要区别在于它们的导入方式。模块通过 `import` 语句导入，而包通过 `import package_name` 语句导入。包中的模块可以通过 `package_name.module_name` 语句导入。

模块和包提供了以下好处：

* **代码重用：**模块和包允许将代码组织成可重用的组件，从而避免重复编写代码。
* **代码模块化：**模块和包将代码划分为较小的单元，使代码更容易理解和维护。
* **命名空间：**模块和包创建自己的命名空间，防止不同模块中的函数和变量发生冲突。

# 2.1 标准库的分类和作用

标准库是 Python 自带的一组模块和包，它提供了各种基本功能，涵盖了操作系统接口、数据结构和算法、网络编程等方面。

### 2.1.1 操作系统接口

操作系统接口模块提供了与操作系统交互的功能，包括文件和目录操作、进程管理、系统调用等。例如：

import os

# 获取当前工作目录
cwd = os.getcwd()

# 创建一个目录
os.mkdir('new_dir')

# 删除一个文件
os.remove('file.txt')

### 2.1.2 数据结构和算法

数据结构和算法模块提供了常用的数据结构和算法实现，包括列表、元组、字典、集合、排序、搜索等。例如：

import collections

# 创建一个 Counter 对象，用于统计元素出现的次数
counter = collections.Counter('hello world')

# 获取元素 'l' 出现的次数
count = counter['l']

# 对列表进行排序
sorted_list = sorted([1, 3, 2])

### 2.1.3 网络编程

网络编程模块提供了与网络交互的功能，包括套接字编程、HTTP 请求、FTP 传输等。例如：

import socket

# 创建一个套接字
sock = socket.socket()

# 连接到服务器
sock.connect(('www.example.com', 80))

# 发送 HTTP 请求
sock.send('GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.example.com\r\n\r\n')

# 接收服务器响应
response = sock.recv(1024)

# 3. 第三方库

**3.1 第三方库的获取和安装**

第三方库是 Python 社区开发并维护的，用于扩展 Python 功能的代码集合。获取和安装第三方库有两种主要方法：

**3.1.1 使用包管理器**

**pip** 是 Python 官方推荐的包管理器，用于查找、安装和管理 Python 包。要使用 pip 安装第三方库，