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字符串是编程时涉及到的最多的一种数据结构，对字符串进行操作的需求几乎无处不在。比如判断一个字符串是否是合法的Email地址，虽然可以编程提取
@前后的子串，再分别判断是否是单词和域名，但这样做不但麻烦，而且代码难以复用。正则表达式是一种用来匹配字符串的强有力的武器。它的设计思想是用一种描述性的语言来给字符串定义一个规则，凡是符合规则的字符串，我们就认为它“匹配”了，否则，该字符串就是不合法的。
所以判断一个字符串是否是合法的
Email的方法是：- 创建一个匹配
Email的正则表达式；
- 用该正则表达式去匹配用户的输入来判断是否合法。
因为正则表达式也是用字符串表示的，所以要首先了解如何用字符来描述字符。
在正则表达式中，如果直接给出字符，就是精确匹配。
用
\d可以匹配一个数字，\w可以匹配一个字母或数字，所以：'00\d'可以匹配'007'，但无法匹配'00A'
'\d\d\d'可以匹配'010'
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错误处理
程序运行的过程中，如果发生了错误，可以事先约定返回一个错误代码，这样可以知道是否有错以及出错的原因。在操作系统提供的调用中，返回错误码非常常见。比如打开文件的函数
open()，成功时返回文件描述符（一个整数），出错时返回-1。用错误码来表示十分不便，因为函数返回的正常结果和错误码混在一起，调用者必须用大量的代码来判断是否出错：
一旦出错，还要一级一级上报，直到某个函数可以处理该错误（比如给用户输出一个错误信息），所以高级语言通常都内置了一套
try...except...finally...的错误处理机制。 type
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IO在计算机中指Input/Output，也就是输入和输出。由于程序和运行时数据是在内存中驻留，由CPU这个超快的计算核心来执行，涉及到数据交换的地方，通常是磁盘、网络等，就需要IO接口。通常，程序完成
IO操作会有Input和Output两个数据流。当然也有只用一个的情况，比如，从磁盘读取文件到内存，就只有Input操作，把数据写到磁盘文件里，就只是一个Output操作。IO编程中，Stream（流）是一个很重要的概念，可以把流想象成一个水管，数据就是水管里的水，但是只能单向流动。Input Stream就是数据从外面（磁盘、网络）流进内存，Output Stream就是数据从内存流到外面去。对于浏览网页来说，浏览器和新浪服务器之间至少需要建立两根水管，才可以既能发数据，又能收数据。由于
CPU和内存的速度远远高于外设的速度，所以，在IO编程中，就存在速度严重不匹配的问题。比如要把100M的数据写入磁盘，CPU输出100M的数据只需要0.01秒，可是磁盘要接收这100M数据可能需要10秒，怎么办呢？有两种办法：- 第一种是
CPU等着，也就是程序暂停执行后续代码，等100M的数据在10秒后写入磁盘，再接着往下执行，这种模式称为同步IO
- 另一种方法是CPU不等待，只是告诉磁盘，“您老慢慢写，不着急，我接着干别的事去了”，于是，后续代码可以立刻接着执行，这种模式称为异步IO
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对于操作系统来说，一个任务就是一个进程（Process），进程内的这些“子任务”称为线程（Thread）。
由于每个进程至少要干一件事，所以，一个进程至少有一个线程。多线程的执行方式和多进程是一样的，也是由操作系统在多个线程之间快速切换，让每个线程都短暂地交替运行，看起来就像同时执行一样。当然，真正地同时执行多线程需要多核CPU才可能实现。
怎么同时执行多个任务？
- 多进程模式：启动多个进程，每个进程虽然只有一个线程，但多个进程可以一块执行多个任务。
- 多线程模式：启动一个进程，在一个进程内启动多个线程，这样，多个线程也可以一块执行多个任务。
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网络通信是两台计算机上的两个进程之间的通信。比如，浏览器进程和新浪服务器上的某个Web服务进程在通信，而QQ进程是和腾讯的某个服务器上的某个进程在通信。用Python进行网络编程，就是在Python程序本身这个进程内，连接别的服务器进程的通信端口进行通信
TCP编程
Socket是网络编程的一个抽象概念。通常用一个Socket表示“打开了一个网络链接”，而打开一个Socket需要知道目标计算机的IP地址和端口号，再指定协议类型即可。客户端
大多数连接都是可靠的TCP连接。创建TCP连接时，主动发起连接的叫客户端，被动响应连接的叫服务器。
创建一个基于
TCP连接的Socket，可以这样做： type
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使用模块有什么好处？
最大的好处是大大提高了代码的可维护性。其次，编写代码不必从零开始。当一个模块编写完毕，就可以被其他地方引用。在编写程序的时候，也经常引用其他模块，包括Python内置的模块和来自第三方的模块。
使用模块还可以避免函数名和变量名冲突。相同名字的函数和变量完全可以分别存在不同的模块中，因此，自己在编写模块时，不必考虑名字会与其他模块冲突。但是也要注意，尽量不要与内置函数名字冲突。
包（Package）
如果不同的人编写的模块名相同怎么办？为了避免模块名冲突，
Python又引入了按目录来组织模块的方法，称为包（Package）。一个
abc.py的文件就是一个名字叫abc的模块，一个xyz.py的文件就是一个名字叫xyz的模块。假设abc和xyz这两个模块名字与其他模块冲突了，于是可以通过包来组织模块，避免冲突。方法是选择一个顶层包名，比如mycompany，按照如下目录存放：
引入了包以后，只要顶层的包名不与别人冲突，那所有模块都不会与别人冲突。现在，
abc.py模块的名字就变成了mycompany.abc，类似的，xyz.py的模块名变成了mycompany.xyz。
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namedtuple
tuple可以表示不变集合，例如，一个点的二维坐标就可以表示成：p = (1, 2)但是，看到
(1, 2)，很难看出这个tuple是用来表示一个坐标的。定义一个class又小题大做了，这时namedtuple就派上了用场：namedtuple是一个函数，它用来创建一个自定义的tuple对象，并且规定了tuple元素的个数，并可以用属性而不是索引来引用tuple的某个元素这样一来，用
namedtuple可以很方便地定义一种数据类型，它具备tuple的不变性，又可以根据属性来引用，使用十分方便。可以验证创建的
Point对象是tuple的一种子类： type
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在
Python中，读写文件这样的资源要特别注意，必须在使用完毕后正确关闭它们。正确关闭文件资源的一个方法是使用try...finally：写
try...finally非常繁琐。Python的with语句可以非常方便地使用资源，而不必担心资源没有关闭，上面的代码可以简化为：并不是只有
open()函数返回的fp对象才能使用with语句。实际上，任何对象，只要正确实现了上下文管理，就可以用于with语句。实现上下文管理是通过
__enter__和__exit__这两个方法实现的。例如，下面的class实现了这两个方法： type
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base64
Base64是一种用64个字符来表示任意二进制数据的方法。
用记事本打开
exe、jpg、pdf这些文件时，我们都会看到一大堆乱码，因为二进制文件包含很多无法显示和打印的字符，所以，如果要让记事本这样的文本处理软件能处理二进制数据，就需要一个二进制到字符串的转换方法。Base64是一种最常见的二进制编码方法。Base64的原理很简单，首先，准备一个包含64个字符的数组：
['A', 'B', 'C', ... 'a', 'b', 'c', ... '0', '1', ... '+', '/']然后，对二进制数据进行处理，每3个字节一组，一共是
3x8=24bit，划为4组，每组正好6个bit：
这样得到4个数字作为索引，然后查表，获得相应的4个字符，就是编码后的字符串。
所以，
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。