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# 1. 概述
本参考手册是对 Python 编程语言的描述。并不适宜作为教程使用。
我希望尽可能地保证内容精确无误，但还是选择使用自然词句进行描述，正式的规格定义仅用于句法和词法解析。这样应该能使文档对于普通人来说更易理解，但也可能导致一些歧义。因此，如果你是来自火星并且想凭借这份文档把 Python 重新实现一遍，也许有时需要自行猜测，实际上最终大概会得到一个十分不同的语言。而在另一方面，如果你正在使用 Python 并且想了解有关该语言特定领域的精确规则，你应该能够在这里找到它们。如果你希望查看对该语言更正式的定义，也许你可以花些时间自己写上一份 --- 或者发明一台克隆机器 :-)
在语言参考文档里加入过多的实现细节是很危险的 --- 具体实现可能发生改变，对同一语言的其他实现可能使用不同的方式。而在另一方面，CPython 是得到广泛使用的 Python 实现 (然而其他一些实现的拥护者也在增加)，其中的特殊细节有时也值得一提，特别是当其实现方式导致额外的限制时。因此，你会发现在正文里不时会跳出来一些简短的 "实现注释"。
每种 Python 实现都带有一些内置和标准的模块。相关的文档可参见 [Python 标准库](../library/index.xhtml#library-index) 索引。少数内置模块也会在此提及，如果它们同语言描述存在明显的关联。
## 1.1. 其他实现
虽然官方 Python 实现差不多得到最广泛的欢迎，但也有一些其他实现对特定领域的用户来说更具吸引力。
知名的实现包括:
CPython这是最早出现并持续维护的 Python 实现，以 C 语言编写。新的语言特性通常在此率先添加。
Jython以 Java 语言编写的 Python 实现。此实现可以作为 Java 应用的一个脚本语言，或者可以用来创建需要 Java 类库支持的应用。想了解更多信息可访问 [Jython 网站](http://www.jython.org/) \[http://www.jython.org/\]。
Python for .NET此实现实际上使用了 CPython 实现，但是属于 .NET 托管应用并且可以引入 .NET 类库。它的创造者是 Brian Lloyd。想了解详情可访问 [Python for .NET 主页](https://pythonnet.github.io/) \[https://pythonnet.github.io/\]。
IronPython另一个 .NET 的 Python 实现，与 Python.NET 不同点在于它是生成 IL 的完全 Python 实现，并且将 Python 代码直接编译为 .NET 程序集。它的创造者就是当初创造 Jython 的 Jim Hugunin。想了解详情可访问 [IronPython 网站](http://ironpython.net/) \[http://ironpython.net/\]。
PyPy完全使用 Python 语言编写的 Python 实现。它支持多个其他实现所没有的高级特性，例如非栈式支持和 JIT 编译器等。此项目的目标之一是通过允许方便地修改解释器 (因为它是用 Python 编写的)，鼓励该对语言本身进行试验。想了解详情可访问 [PyPy 项目主页](http://pypy.org/) \[http://pypy.org/\]。
以上这些实现都可能在某些方面与此参考文档手册的描述有所差异，或是引入了超出标准 Python 文档范围的特定信息。请参考它们各自的专门文档，以确定你正在使用的这个实现有哪些你需要了解的东西。
## 1.2. 标注
句法和词法解析的描述采用经过改进的 BNF 语法标注。这包含以下定义样式:
```
name ::= lc_letter (lc_letter | "_")*
lc_letter ::= "a"..."z"
```
第一行表示 `name` 是一个 `lc_letter` 之后跟零个或多个 `lc_letter` 和下划线。而一个 `lc_letter` 则是任意单个 `'a'` 至 `'z'` 字符。(实际上在本文档中始终采用此规则来定义词法和语法规则的名称。)
每条规则的开头是一个名称 (即该规则所定义的名称) 加上 `::=`。竖线 (`|`) 被用来分隔可选项；它是此标注中最灵活的操作符。星号 (`*`) 表示前一项的零次或多次重复；类似地，加号 (`+`) 表示一次或多次重复，而由方括号括起的内容 (`[ ]`) 表示出现零次或一次 (或者说，这部分内容是可选的)。`*` 和 `+` 操作符的绑定是最紧密的；圆括号用于分组。固定字符串包含在引号内。空格的作用仅限于分隔形符。每条规则通常为一行；有许多个可选项的规则可能会以竖线为界分为多行。
在词法定义中 (如上述示例)，还额外使用了两个约定: 由三个点号分隔的两个本义字符表示在指定 (开) 区间范围内的任意单个 ASCII 字符。由尖括号 (`<...>`) 括起来的内容是对于所定义符号的非正式描述；即可以在必要时用来说明 '控制字符' 的意图。
虽然所用的标注方式几乎相同，但是词法定义和句法定义是存在很大区别的: 词法定义作用于输入源中单独的字符，而句法定义则作用于由词法分析所生成的形符流。在下一章节 ("词法分析") 中使用的 BNF 全部都是词法定义；在之后的章节中使用的则是句法定义。
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- zlib — 与 gzip 兼容的压缩
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- lzma — 用 LZMA 算法压缩
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- 文件格式
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- xdrlib — Encode and decode XDR data
- plistlib — Generate and parse Mac OS X .plist files
- 加密服务
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- 通用操作系统服务
- os — 操作系统接口模块
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- time — 时间的访问和转换
- argparse — 命令行选项、参数和子命令解析器
- getopt — C-style parser for command line options
- 模块 logging — Python 的日志记录工具
- logging.config — 日志记录配置
- logging.handlers — Logging handlers
- getpass — 便携式密码输入工具
- curses — 终端字符单元显示的处理
- curses.textpad — Text input widget for curses programs
- curses.ascii — Utilities for ASCII characters
- curses.panel — A panel stack extension for curses
- platform — Access to underlying platform's identifying data
- errno — Standard errno system symbols
- ctypes — Python 的外部函数库
- 并发执行
- threading — 基于线程的并行
- multiprocessing — 基于进程的并行
- concurrent 包
- concurrent.futures — 启动并行任务
- subprocess — 子进程管理
- sched — 事件调度器
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- _thread — 底层多线程 API
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- dummy_threading — 可直接替代 threading 模块。
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- Context Variables
- Manual Context Management
- asyncio support
- 网络和进程间通信
- asyncio — 异步 I/O
- socket — 底层网络接口
- ssl — TLS/SSL wrapper for socket objects
- select — Waiting for I/O completion
- selectors — 高级 I/O 复用库
- asyncore — 异步socket处理器
- asynchat — 异步 socket 指令/响应 处理器
- signal — Set handlers for asynchronous events
- mmap — Memory-mapped file support
- 互联网数据处理
- email — 电子邮件与 MIME 处理包
- json — JSON 编码和解码器
- mailcap — Mailcap file handling
- mailbox — Manipulate mailboxes in various formats
- mimetypes — Map filenames to MIME types
- base64 — Base16, Base32, Base64, Base85 数据编码
- binhex — 对binhex4文件进行编码和解码
- binascii — 二进制和 ASCII 码互转
- quopri — Encode and decode MIME quoted-printable data
- uu — Encode and decode uuencode files
- 结构化标记处理工具
- html — 超文本标记语言支持
- html.parser — 简单的 HTML 和 XHTML 解析器
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- XML处理模块
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- xml.dom.minidom — Minimal DOM implementation
- xml.dom.pulldom — Support for building partial DOM trees
- xml.sax — Support for SAX2 parsers
- xml.sax.handler — Base classes for SAX handlers
- xml.sax.saxutils — SAX Utilities
- xml.sax.xmlreader — Interface for XML parsers
- xml.parsers.expat — Fast XML parsing using Expat
- 互联网协议和支持
- webbrowser — 方便的Web浏览器控制器
- cgi — Common Gateway Interface support
- cgitb — Traceback manager for CGI scripts
- wsgiref — WSGI Utilities and Reference Implementation
- urllib — URL 处理模块
- urllib.request — 用于打开 URL 的可扩展库
- urllib.response — Response classes used by urllib
- urllib.parse — Parse URLs into components
- urllib.error — Exception classes raised by urllib.request
- urllib.robotparser — Parser for robots.txt
- http — HTTP 模块
- http.client — HTTP协议客户端
- ftplib — FTP protocol client
- poplib — POP3 protocol client
- imaplib — IMAP4 protocol client
- nntplib — NNTP protocol client
- smtplib —SMTP协议客户端
- smtpd — SMTP Server
- telnetlib — Telnet client
- uuid — UUID objects according to RFC 4122
- socketserver — A framework for network servers
- http.server — HTTP 服务器
- http.cookies — HTTP state management
- http.cookiejar — Cookie handling for HTTP clients
- xmlrpc — XMLRPC 服务端与客户端模块
- xmlrpc.client — XML-RPC client access
- xmlrpc.server — Basic XML-RPC servers
- ipaddress — IPv4/IPv6 manipulation library
- 多媒体服务
- audioop — Manipulate raw audio data
- aifc — Read and write AIFF and AIFC files
- sunau — 读写 Sun AU 文件
- wave — 读写WAV格式文件
- chunk — Read IFF chunked data
- colorsys — Conversions between color systems
- imghdr — 推测图像类型
- sndhdr — 推测声音文件的类型
- ossaudiodev — Access to OSS-compatible audio devices
- 国际化
- gettext — 多语种国际化服务
- locale — 国际化服务
- 程序框架
- turtle — 海龟绘图
- cmd — 支持面向行的命令解释器
- shlex — Simple lexical analysis
- Tk图形用户界面(GUI)
- tkinter — Tcl/Tk的Python接口
- tkinter.ttk — Tk themed widgets
- tkinter.tix — Extension widgets for Tk
- tkinter.scrolledtext — 滚动文字控件
- IDLE
- 其他图形用户界面（GUI）包
- 开发工具
- typing — 类型标注支持
- pydoc — Documentation generator and online help system
- doctest — Test interactive Python examples
- unittest — 单元测试框架
- unittest.mock — mock object library
- unittest.mock 上手指南
- 2to3 - 自动将 Python 2 代码转为 Python 3 代码
- test — Regression tests package for Python
- test.support — Utilities for the Python test suite
- test.support.script_helper — Utilities for the Python execution tests
- 调试和分析
- bdb — Debugger framework
- faulthandler — Dump the Python traceback
- pdb — The Python Debugger
- The Python Profilers
- timeit — 测量小代码片段的执行时间
- trace — Trace or track Python statement execution
- tracemalloc — Trace memory allocations
- 软件打包和分发
- distutils — 构建和安装 Python 模块
- ensurepip — Bootstrapping the pip installer
- venv — 创建虚拟环境
- zipapp — Manage executable Python zip archives
- Python运行时服务
- sys — 系统相关的参数和函数
- sysconfig — Provide access to Python's configuration information
- builtins — 内建对象
- main — 顶层脚本环境
- warnings — Warning control
- dataclasses — 数据类
- contextlib — Utilities for with-statement contexts
- abc — 抽象基类
- atexit — 退出处理器
- traceback — Print or retrieve a stack traceback
- future — Future 语句定义
- gc — 垃圾回收器接口
- inspect — 检查对象
- site — Site-specific configuration hook
- 自定义 Python 解释器
- code — Interpreter base classes
- codeop — Compile Python code
- 导入模块
- zipimport — Import modules from Zip archives
- pkgutil — Package extension utility
- modulefinder — 查找脚本使用的模块
- runpy — Locating and executing Python modules
- importlib — The implementation of import
- Python 语言服务
- parser — Access Python parse trees
- ast — 抽象语法树
- symtable — Access to the compiler's symbol tables
- symbol — 与 Python 解析树一起使用的常量
- token — 与Python解析树一起使用的常量
- keyword — 检验Python关键字
- tokenize — Tokenizer for Python source
- tabnanny — 模糊缩进检测
- pyclbr — Python class browser support
- py_compile — Compile Python source files
- compileall — Byte-compile Python libraries
- dis — Python 字节码反汇编器
- pickletools — Tools for pickle developers
- 杂项服务
- formatter — Generic output formatting
- Windows系统相关模块
- msilib — Read and write Microsoft Installer files
- msvcrt — Useful routines from the MS VC++ runtime
- winreg — Windows 注册表访问
- winsound — Sound-playing interface for Windows
- Unix 专有服务
- posix — The most common POSIX system calls
- pwd — 用户密码数据库
- spwd — The shadow password database
- grp — The group database
- crypt — Function to check Unix passwords
- termios — POSIX style tty control
- tty — 终端控制功能
- pty — Pseudo-terminal utilities
- fcntl — The fcntl and ioctl system calls
- pipes — Interface to shell pipelines
- resource — Resource usage information
- nis — Interface to Sun's NIS (Yellow Pages)
- Unix syslog 库例程
- 被取代的模块
- optparse — Parser for command line options
- imp — Access the import internals
- 未创建文档的模块
- 平台特定模块
- 扩展和嵌入 Python 解释器
- 推荐的第三方工具
- 不使用第三方工具创建扩展
- 使用 C 或 C++ 扩展 Python
- 自定义扩展类型：教程
- 定义扩展类型：已分类主题
- 构建C/C++扩展
- 在Windows平台编译C和C++扩展
- 在更大的应用程序中嵌入 CPython 运行时
- Embedding Python in Another Application
- Python/C API 参考手册
- 概述
- 代码标准
- 包含文件
- 有用的宏
- 对象、类型和引用计数
- 异常
- 嵌入Python
- 调试构建
- 稳定的应用程序二进制接口
- The Very High Level Layer
- Reference Counting
- 异常处理
- Printing and clearing
- 抛出异常
- Issuing warnings
- Querying the error indicator
- Signal Handling
- Exception Classes
- Exception Objects
- Unicode Exception Objects
- Recursion Control
- 标准异常
- 标准警告类别
- 工具
- 操作系统实用程序
- 系统功能
- 过程控制
- 导入模块
- Data marshalling support
- 语句解释及变量编译
- 字符串转换与格式化
- 反射
- 编解码器注册与支持功能
- 抽象对象层
- Object Protocol
- 数字协议
- Sequence Protocol
- Mapping Protocol
- 迭代器协议
- 缓冲协议
- Old Buffer Protocol
- 具体的对象层
- 基本对象
- 数值对象
- 序列对象
- 容器对象
- 函数对象
- 其他对象
- Initialization, Finalization, and Threads
- 在Python初始化之前
- 全局配置变量
- Initializing and finalizing the interpreter
- Process-wide parameters
- Thread State and the Global Interpreter Lock
- Sub-interpreter support
- Asynchronous Notifications
- Profiling and Tracing
- Advanced Debugger Support
- Thread Local Storage Support
- 内存管理
- 概述
- 原始内存接口
- Memory Interface
- 对象分配器
- 默认内存分配器
- Customize Memory Allocators
- The pymalloc allocator
- tracemalloc C API
- 示例
- 对象实现支持
- 在堆中分配对象
- Common Object Structures
- Type 对象
- Number Object Structures
- Mapping Object Structures
- Sequence Object Structures
- Buffer Object Structures
- Async Object Structures
- 使对象类型支持循环垃圾回收
- API 和 ABI 版本管理
- 分发 Python 模块
- 关键术语
- 开源许可与协作
- 安装工具
- 阅读指南
- 我该如何...？
- ...为我的项目选择一个名字？
- ...创建和分发二进制扩展？
- 安装 Python 模块
- 关键术语
- 基本使用
- 我应如何 ...？
- ... 在 Python 3.4 之前的 Python 版本中安装 pip ？
- ... 只为当前用户安装软件包？
- ... 安装科学计算类 Python 软件包？
- ... 使用并行安装的多个 Python 版本？
- 常见的安装问题
- 在 Linux 的系统 Python 版本上安装
- 未安装 pip
- 安装二进制编译扩展
- Python 常用指引
- 将 Python 2 代码迁移到 Python 3
- 简要说明
- 详情
- 将扩展模块移植到 Python 3
- 条件编译
- 对象API的更改
- 模块初始化和状态
- CObject 替换为 Capsule
- 其他选项
- Curses Programming with Python
- What is curses?
- Starting and ending a curses application
- Windows and Pads
- Displaying Text
- User Input
- For More Information
- 实现描述器
- 摘要
- 定义和简介
- 描述器协议
- 发起调用描述符
- 描述符示例
- Properties
- 函数和方法
- Static Methods and Class Methods
- 函数式编程指引
- 概述
- 迭代器
- 生成器表达式和列表推导式
- 生成器
- 内置函数
- itertools 模块
- The functools module
- Small functions and the lambda expression
- Revision History and Acknowledgements
- 引用文献
- 日志 HOWTO
- 日志基础教程
- 进阶日志教程
- 日志级别
- 有用的处理程序
- 记录日志中引发的异常
- 使用任意对象作为消息
- 优化
- 日志操作手册
- 在多个模块中使用日志
- 在多线程中使用日志
- 使用多个日志处理器和多种格式化
- 在多个地方记录日志
- 日志服务器配置示例
- 处理日志处理器的阻塞
- Sending and receiving logging events across a network
- Adding contextual information to your logging output
- Logging to a single file from multiple processes
- Using file rotation
- Use of alternative formatting styles
- Customizing LogRecord
- Subclassing QueueHandler - a ZeroMQ example
- Subclassing QueueListener - a ZeroMQ example
- An example dictionary-based configuration
- Using a rotator and namer to customize log rotation processing
- A more elaborate multiprocessing example
- Inserting a BOM into messages sent to a SysLogHandler
- Implementing structured logging
- Customizing handlers with dictConfig()
- Using particular formatting styles throughout your application
- Configuring filters with dictConfig()
- Customized exception formatting
- Speaking logging messages
- Buffering logging messages and outputting them conditionally
- Formatting times using UTC (GMT) via configuration
- Using a context manager for selective logging
- 正则表达式HOWTO
- 概述
- 简单模式
- 使用正则表达式
- 更多模式能力
- 修改字符串
- 常见问题
- 反馈
- 套接字编程指南
- 套接字
- 创建套接字
- 使用一个套接字
- 断开连接
- 非阻塞的套接字
- 排序指南
- 基本排序
- 关键函数
- Operator 模块函数
- 升序和降序
- 排序稳定性和排序复杂度
- 使用装饰-排序-去装饰的旧方法
- 使用 cmp 参数的旧方法
- 其它
- Unicode 指南
- Unicode 概述
- Python's Unicode Support
- Reading and Writing Unicode Data
- Acknowledgements
- 如何使用urllib包获取网络资源
- 概述
- Fetching URLs
- 处理异常
- info and geturl
- Openers and Handlers
- Basic Authentication
- Proxies
- Sockets and Layers
- 脚注
- Argparse 教程
- 概念
- 基础
- 位置参数介绍
- Introducing Optional arguments
- Combining Positional and Optional arguments
- Getting a little more advanced
- Conclusion
- ipaddress模块介绍
- 创建 Address/Network/Interface 对象
- 审查 Address/Network/Interface 对象
- Network 作为 Address 列表
- 比较
- 将IP地址与其他模块一起使用
- 实例创建失败时获取更多详细信息
- Argument Clinic How-To
- The Goals Of Argument Clinic
- Basic Concepts And Usage
- Converting Your First Function
- Advanced Topics
- 使用 DTrace 和 SystemTap 检测CPython
- Enabling the static markers
- Static DTrace probes
- Static SystemTap markers
- Available static markers
- SystemTap Tapsets
- 示例
- Python 常见问题
- Python常见问题
- 一般信息
- 现实世界中的 Python
- 编程常见问题
- 一般问题
- 核心语言
- 数字和字符串
- 性能
- 序列（元组/列表）
- 对象
- 模块
- 设计和历史常见问题
- 为什么Python使用缩进来分组语句？
- 为什么简单的算术运算得到奇怪的结果？
- 为什么浮点计算不准确？
- 为什么Python字符串是不可变的？
- 为什么必须在方法定义和调用中显式使用“self”？
- 为什么不能在表达式中赋值？
- 为什么Python对某些功能（例如list.index()）使用方法来实现，而其他功能（例如len(List)）使用函数实现？
- 为什么 join()是一个字符串方法而不是列表或元组方法？
- 异常有多快？
- 为什么Python中没有switch或case语句？
- 难道不能在解释器中模拟线程，而非得依赖特定于操作系统的线程实现吗？
- 为什么lambda表达式不能包含语句？
- 可以将Python编译为机器代码，C或其他语言吗？
- Python如何管理内存？
- 为什么CPython不使用更传统的垃圾回收方案？
- CPython退出时为什么不释放所有内存？
- 为什么有单独的元组和列表数据类型？
- 列表是如何在CPython中实现的？
- 字典是如何在CPython中实现的？
- 为什么字典key必须是不可变的？
- 为什么 list.sort() 没有返回排序列表？
- 如何在Python中指定和实施接口规范？
- 为什么没有goto？
- 为什么原始字符串（r-strings）不能以反斜杠结尾？
- 为什么Python没有属性赋值的“with”语句？
- 为什么 if/while/def/class语句需要冒号？
- 为什么Python在列表和元组的末尾允许使用逗号？
- 代码库和插件 FAQ
- 通用的代码库问题
- 通用任务
- 线程相关
- 输入输出
- 网络 / Internet 编程
- 数据库
- 数学和数字
- 扩展/嵌入常见问题
- 可以使用C语言中创建自己的函数吗？
- 可以使用C++语言中创建自己的函数吗？
- C很难写，有没有其他选择？
- 如何从C执行任意Python语句？
- 如何从C中评估任意Python表达式？
- 如何从Python对象中提取C的值？
- 如何使用Py_BuildValue()创建任意长度的元组？
- 如何从C调用对象的方法？
- 如何捕获PyErr_Print()（或打印到stdout / stderr的任何内容）的输出？
- 如何从C访问用Python编写的模块？
- 如何从Python接口到C ++对象？
- 我使用Setup文件添加了一个模块，为什么make失败了？
- 如何调试扩展？
- 我想在Linux系统上编译一个Python模块，但是缺少一些文件。为什么?
- 如何区分“输入不完整”和“输入无效”？
- 如何找到未定义的g++符号__builtin_new或__pure_virtual？
- 能否创建一个对象类，其中部分方法在C中实现，而其他方法在Python中实现（例如通过继承）？
- Python在Windows上的常见问题
- 我怎样在Windows下运行一个Python程序？
- 我怎么让 Python 脚本可执行？
- 为什么有时候 Python 程序会启动缓慢？
- 我怎样使用Python脚本制作可执行文件？
- *.pyd 文件和DLL文件相同吗？
- 我怎样将Python嵌入一个Windows程序？
- 如何让编辑器不要在我的 Python 源代码中插入 tab ？
- 如何在不阻塞的情况下检查按键？
- 图形用户界面（GUI）常见问题
- 图形界面常见问题
- Python 是否有平台无关的图形界面工具包？
- 有哪些Python的GUI工具是某个平台专用的？
- 有关Tkinter的问题
- “为什么我的电脑上安装了 Python ？”
- 什么是Python？
- 为什么我的电脑上安装了 Python ？
- 我能删除 Python 吗？
- 术语对照表
- 文档说明
- Python 文档贡献者
- 解决 Bug
- 文档错误
- 使用 Python 的错误追踪系统
- 开始为 Python 贡献您的知识
- 版权
- 历史和许可证
- 软件历史
- 访问Python或以其他方式使用Python的条款和条件
- Python 3.7.3 的 PSF 许可协议
- Python 2.0 的 BeOpen.com 许可协议
- Python 1.6.1 的 CNRI 许可协议
- Python 0.9.0 至 1.2 的 CWI 许可协议
- 集成软件的许可和认可
- Mersenne Twister
- 套接字
- Asynchronous socket services
- Cookie management
- Execution tracing
- UUencode and UUdecode functions
- XML Remote Procedure Calls
- test_epoll
- Select kqueue
- SipHash24
- strtod and dtoa
- OpenSSL
- expat
- libffi
- zlib
- cfuhash
- libmpdec