python学习——各种模块argparse、os、sys、time、re、sched、函数体

各种模块学习

python模块=perl模板=R包，别人写好的脚本程序，直接使用。你也可以自己写一个，后续学习。
pip install numpy 下载安装python包（一个命令行命令）
import numpy 导入numpy包（在python脚本或python交互界面中使用）
import numpy as np 导入numpy包，并重新命名为np

1. python脚本

在linux下，生成一个空白文件，命名为test.py（touch test.py）。使用vim进行编辑
这个文件最上面一行，通常是#!/usr/bin/python3，用于指定python解析器的位置。
情况一：
使用chmod 775 test.py，修改文件权限，使其可执行。如果这时，使用./test.py，则是使用这一行指定的解析器
情况二：
不修改文件权限，使用home/zhaohuiyao/miniconda3/bin/python3 ./test.py，则是使用命令前面指定解析器，与文件内指定无关

2. argparse模块：撰写帮助文档，命令行参数定义等

1. 导入：import argparse
2. 主要有三个函数：
   parser=argparse.ArgumentParser()，其中参数用于描述帮助文档
   parser.add_argument()，具体每一个参数的具体的信息，包括名称，类型，是否必须等等信息
   args=parser.parse_args()，将所有的参数添加到一起，后续使用args.参数名。
3. 这些信息会在执行python test.py --help/-h时出现

** 直接上例子，这是一个通用模板，你的所有python脚本都可以这样写 **
touch test.py
vim编辑

#!/usr/bin/python3
#一个python测试脚本
import argparse               #导入模块

#将在该脚本帮助文档中显示，该python脚本撰写人和邮件
__author__='zhao huiyao'
__mail__='zhaohuiyao@snnu.edu.cn'

def main():
	parser=argparse.ArgumentParser(description='a python test script',formatter_class=argparse.RawDescriptionHelpFormatter,epilog='author:\t{0}\nmail:\t{1}'.format(__author__,__mail__))
	parser.add_argument('-i','--input',help='input a fa file',type=argparse.FileType('r'),dest='input',required=True)
	parser.add_argument('-o','--output',help='output directory',required=True)
	args=parser.parse_args()
	print(args)
	print(args.input);print(args.output)
#调用主函数
if __name__ == '__main__':
	main()
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chmod 775 ./test.py
./test.py -h
./test.py -i test.fa -o ./

3. os模块：用于文件/目录路径或名字的获取

1. 导入：import os
2. 在python脚本中，__file__表示该python脚本文件以及你在调用该脚本使用的路径。例如：python3 ./gc.py，为.gc.py；python3 /home/zhaohuiyao/python/gc.py，为/home/zhaohuiyao/python/gc.py
3. 主要函数
   os.path.basename()：仅返回文件名字
   os.path.dirname()：返回文件相对路径。提供的不同，则返回值不同
   os.path.abspath()：返回路径或文件的绝对路径
   os.path.exists()：判断路径是否存在
   os.path.splitext()：对文件名进行切割，即以最后一个.为分割符。os.path.splitext(“test.fa”)，得到一个元组(‘test’, ‘.fa’)。os.path.splitext(“test.fa”)[0]表示为test，即文件名。os.path.splitext(“test.fa.txt”)，得到一个元组(‘test.fa’, ‘.txt’)。
   os.path.join()：连接，生成一个新的路径。output1_name=os.path.join(args.output, “result.fa”)
   os.system()：执行系统命令
   os.system(‘mkdir -p /home/zhaohuiyao/test/python/os/’) #在运行python脚本时，遇到该语句，则执行其中的命令。如果你的命令中有参数，使用format函数。os.system(‘cp {0} /home/zhaohuiyao/test.txt’.format( file1))。其中file1在前面已经定义。

** 直接上例子 **

#!/usr/bin/python3            							#python的位置
import os
file_name = os.path.basename(__file__)      			#python脚本文件名字
pydir = os.path.dirname(__file__)           			#python脚本文件相对路径，提供不同，则不同，一般直接取绝对路径
filedir = os.path.abspath(__file__)						#python脚本文件绝对路径
bindir = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__))     #python所在目录绝对路径
print ('python脚本调用', __file__)						#调用python脚本文件是给的路径
print ('python脚本名字', file_name);print ('python脚本相对路径', pydir);print ('python脚本绝对路径', filedir);print ('python所在目录绝对路径', bindir)
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4. sys模块：用于对命令行参数进行获取处理

1. 导入：import sys
2. sys.argv[]：表示命令行参数。执行python脚本：/usr/bin/python3 ./gc.py -i ./test.fa。其中sys.argv[0]：./gc.py；sys.argv[1]：-i；sys.argv[2]：./test.fa
   #现在直接用前面提到的argparse模块中的命令，不常使用了，见到认识即可

5. time模块

1. 导入：import time
2. 这个模块用于时间获取和转换，通常是用于标准化流程中日志文件的描述。
   我通常会在python流程脚本前面用到下面定义的两个函数，以方便自己在后续查看报错信息。
   tt=time.time()，这个时间是一个浮点数的值（1658979946.3368537），不是我们常见的时间。这里用time.strftime(“%Y-%m-%d %H:%M:%S”)（2022-07-28 11:45:46），这两个时间是一样的。常用就是这样，当然还有如%y：两位数的年丰；%l：12小时制等

time.sleep()，表示实现程序的延时。time.sleep(0.02)：延时20毫秒。再运行下面的内筒

import sys
import os
import time
def std( level, message ):		
	now_time = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
	string = '{0} - {1} - {2} - {3}\n'.format( now_time, file_name, level, message )		#一定格式的string
	if level == 'ERROR':
		sys.stderr.write( string )				#输出报错的string
	else:
		sys.stdout.write( string )				#输出正确的string

#判断文件或目录是否存在
def file_exists( file_or_dir ) :
	target = os.path.abspath( file_or_dir )
	if not os.path.exists( target ) :
		std( 'ERROR', '{0} is not exists , program EXIT'.format( target ) )
		sys.exit(0)                   #直接终止python脚本运行
	else :
		std( 'INFO', '{0} is exists'.format( target) )
		return target

def main():
	file_exists('/home/zhhuiyao/test/python/gc.py')			#已知该文件存在
	
if __name__ == '__main__':
	main()
#执行：/usr/bin/python3 ../python/test.py
#输出：2022-04-25 18:22:18 - test.py - INFO - /home/zhaohuiyao/test/python/gc.py is exists
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6. re模块：一个特别重要的字符串处理模块，与正则表达式共同使用

1. re.match(pattern, string)，表示从字符串string的起始位置匹配一个模式pattern，如果不是起始位置匹配成功的话，match()就返回none。匹配成功re.match方法返回一个匹配的对象。
2. re.compile()，用于编译正则表达式，生成一个正则表达式（ Pattern ）对象，供 match() 和 search() 这两个函数使用。
3. re.split()函数。用正则表达式切割
   str1=“he llo w o rld”
   re.split(r’\s’,str1)，用单个空白字符进行切割，得到列表[‘he’, ‘’, ‘llo’, ‘w’, ‘o’, ‘’, ‘’, ‘’, ‘’, ‘’, ‘rld’]
   re.split(r’\s+‘,str1)，用任意长度空白字符进行切割，得到列表[‘he’, ‘llo’, ‘w’, ‘o’, ‘rld’]
   re.split(r’\s.‘,str1)，用任意长度空白字符进行切割，得到列表[‘he’, ‘llo’, ‘’, ‘’, ‘’, ‘’, ‘rld’]
   re.split(r’‘,str1)，用任意长度空白字符进行切割，得到列表[’', ‘h’, ‘e’, ’ ', ’ ', ‘l’, ‘l’, ‘o’, ’ ', ‘w’, ’ ', ‘o’, ’ ', ’ ', ’ ', ’ ', ’ ', ’ ', ‘r’, ‘l’, ‘d’, ‘’]。单个字符切割，且前后各一个空白字符

7. 自定义函数

前面例子中就在自定义main主函数。
def 函数名(参数1,参数2,参数3,······):
函数体
return 变量1,变量2,······
情况一：
使用return指定函数返回值。例如
def sum(a,b):
c=a+b
return c
result=sum(1,2) 得到结果result=3
def sum(a,b):
c=a+b
d=a-b
return c.d
result=sum(1,2) 得到结果result[0]=3;result[1]=-1

情况二：
没有使用return函数，则不返回任何结果，但是函数体会运行，如果有文件生成之类，则会完成。；例如
def sum(a,b,file):
c=a+b
out1=open(file, ‘w’)
out1.write(“第一个数={};第二个数={};两数之和={}\n”.format( a,b,c))
out1.close()
sum(1,2,“/home/zhaohuiyao/Bioscript/test.txt”)
#会生成文件/home/zhaohuiyao/Bioscript/test.txt