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一 、collections
1.nametuple
# namedtuple('名称', [属性list]):
Circle = namedtuple('Circle', ['x', 'y', 'r'])
2.deque
deque除了实现list的append()和pop(),还支持appendleft和popleft,这样可以高效地往头部添加和删除数据
>>> from collections import deque
>>> q = deque(['a', 'b', 'c'])
>>> q.append('x')
>>> q.appendleft('y')
>>> q
deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])
3.defaultdict
和dict基本一样,当key值不存在时,先返回默认值
>>> from collections import defaultdict
>>> dd = defaultdict(lambda: 'N/A')
>>> dd['key1'] = 'abc'
>>> dd['key1'] # key1存在
'abc'
>>> dd['key2'] # key2不存在,返回默认值
'N/A'
4.OrderedDict
使用dict时,key是无序的,而orderedDict的Key会按照插入的顺序排列,不是Key本身排序
>>> od = OrderedDict()
>>> od['z'] = 1
>>> od['y'] = 2
>>> od['x'] = 3
>>> od.keys() # 按照插入的Key的顺序返回
['z', 'y', 'x']
5.Counter
Counter也是dict的一个子类,显示各个字符出现的次数
>>> from collections import Counter
>>> c = Counter()
>>> for ch in 'programming':
... c[ch] = c[ch] + 1
...
>>> c
Counter({'g': 2, 'm': 2, 'r': 2, 'a': 1, 'i': 1, 'o': 1, 'n': 1, 'p': 1})
二、base64
Base64编码会把3字节的二进制数据编码为4字节的文本数据,长度增加33%,好处是编码后的文本数据可以在邮件正文、网页等直接显示。
如果要编码的二进制数据不是3的倍数,最后会剩下1个或2个字节怎么办?Base64用x00
字节在末尾补足后,再在编码的末尾加上1个或2个=
号,表示补了多少字节,解码的时候,会自动去掉。
Base64是一种任意二进制到文本字符串的编码方法,常用于在URL、Cookie、网页中传输少量二进制数据。
三、struct
准确地讲,Python没有专门处理字节的数据类型。但由于str
既是字符串,又可以表示字节,所以,字节数组=str。
struct
的pack
函数把任意数据类型变成字符串:
>>> import struct
>>> struct.pack('>I', 10240099)
'x00x9c@c'
pack
的第一个参数是处理指令,'>I'
的意思是:
>
表示字节顺序是big-endian,也就是网络序,I
表示4字节无符号整数。
后面的参数个数要和处理指令一致。
unpack
把str
变成相应的数据类型:
>>> struct.unpack('>IH', 'xf0xf0xf0xf0x80x80')
(4042322160, 32896)
根据>IH
的说明,后面的str
依次变为I
:4字节无符号整数和H
:2字节无符号整数。
所以,尽管Python不适合编写底层操作字节流的代码,但在对性能要求不高的地方,利用struct
就方便多了。
四、hashlib
Python的hashlib提供了常见的摘要算法,如MD5,SHA1等等。
什么是摘要算法呢?摘要算法又称哈希算法、散列算法。它通过一个函数,把任意长度的数据转换为一个长度固定的数据串(通常用16进制的字符串表示)。
举个例子,你写了一篇文章,内容是一个字符串'how to use python hashlib - by Michael'
,并附上这篇文章的摘要是'2d73d4f15c0db7f5ecb321b6a65e5d6d'
。如果有人篡改了你的文章,并发表为'how to use python hashlib - by Bob'
,你可以一下子指出Bob篡改了你的文章,因为根据'how to use python hashlib - by Bob'
计算出的摘要不同于原始文章的摘要。
可见,摘要算法就是通过摘要函数f()
对任意长度的数据data
计算出固定长度的摘要digest
,目的是为了发现原始数据是否被人篡改过。
摘要算法之所以能指出数据是否被篡改过,就是因为摘要函数是一个单向函数,计算f(data)
很容易,但通过digest
反推data
却非常困难。而且,对原始数据做一个bit的修改,都会导致计算出的摘要完全不同。
我们以常见的摘要算法MD5为例,计算出一个字符串的MD5值:
import hashlib
md5 = hashlib.md5()
md5.update('how to use md5 in python hashlib?')
print md5.hexdigest()
计算结果如下:d26a53750bc40b38b65a520292f69306
分块多次调用得到的结果相同
另一种常见的摘要算法是SHA1,调用SHA1和调用MD5完全类似,比SHA1更安全的算法是SHA256和SHA512,不过越安全的算法越慢,而且摘要长度更长。
摘要算法在很多地方都有广泛的应用。要注意摘要算法不是加密算法,不能用于加密(因为无法通过摘要反推明文),只能用于防篡改,但是它的单向计算特性决定了可以在不存储明文口令的情况下验证用户口令。
由于常用口令的MD5值很容易被计算出来,所以,要确保存储的用户口令不是那些已经被计算出来的常用口令的MD5,这一方法通过对原始口令加一个复杂字符串来实现,俗称“加盐”:
def calc_md5(password):
return get_md5(password + 'the-Salt')
经过Salt处理的MD5口令,只要Salt不被黑客知道,即使用户输入简单口令,也很难通过MD5反推明文口令。
但是如果有两个用户都使用了相同的简单口令比如123456
,在数据库中,将存储两条相同的MD5值,这说明这两个用户的口令是一样的。有没有办法让使用相同口令的用户存储不同的MD5呢?
如果假定用户无法修改登录名,就可以通过把登录名作为Salt的一部分来计算MD5,从而实现相同口令的用户也存储不同的MD5。
五、itertools
Python的内建模块itertools
提供了非常有用的用于操作迭代对象的函数。