第十五章 模块

本章我们继续精简笔记~

15.1~3 什么是模块、为什么使用模块、与函数的区别

（1）模块（module）就是包含在一个更大程序中的一部分代码。

（2）模块的好处有：使文件更小、更易读；需要使用相同功能的时候不用再次从头写；最重要的是，模块化意味着我们可以使用不同的组合来完成不同的任务。

（3）模块与函数的区别：

    函数就像一块块积木，模块就像一个个积木桶。

15.4 如何创建模块

创建模块非常简单，如下面这个例子，将这个文件命名为“my_module.py”并保存：

这样就创建好了my_module这个模块了！

小结：要创建一个模块，只需保存好相应的py文件。

15.5 如何使用模块

我们在同一文件夹的另一个程序中使用my_module：

（1）首先，我们使用import关键词告诉Python要使用的模块名：

my_module是外部文件，所以需要import

（2）运行后却发现报错，程序不能识别c_to_f方法：

但我们的确定义了这方法，并且import了呀？

（3）怎么办？这是因为我们定义函数的时候，需要更加准确。解决方法之一是将上面报错的代码，改为：

fahrenheit = my_module.c_to_f(celsius)

这样便能正常工作了。

15.6 命名空间

（1）什么是命名空间？

我们先看一个例子：假如第一中学的一年1班有个人叫张三，2班也有个人叫张三。我们在1班，当我们说“我们班的张三”的时候，知道指的不是2班的那个人；如果我们想说另一个人，就会表述为“2班的那个张三”。换种说法，在1班的这个空间里，只有一个张三（1号），所以1班就是张三（1号）的命名空间；同理，2班是张三（2号）的命名空间。

所以，当一中的校长要叫张三同学时，ta不能直呼其名，而必须加上命名空间的前缀，如“一班的张三”；或者ta也可以来到命名空间（1班）里，直接叫张三出来，这样就不存在混淆。

一般来说，程序员会把较小的命名空间（如一间教室）叫做局部命名空间；将较大的命名空间（如整间学校）叫做全局命名空间。

（2）如何导入命名空间？

我们再看第二个例子：一中没有人叫李四，但这校长偏要找一个叫“李四”的人过来。这时，二中由于有交流活动，一年一班的同学合并进来，里面恰好有个人叫李四，这时候校长便可找到李四了。

二中的一年一班就像另一个命名空间，导入了模块，就相当于导入了命名空间，里面所有的变量、函数及对象，都可以被访问了。

用Python来理解上述行为是这样的：

1.    首先导入二中一班的模块，顺便把命名空间也导入：import ErzhongYinianyiban

2.    执行校长呼叫程序：call_to_office(ErzhongYinianyiban.Lisi)

（3）用from导入命名空间

另外，我们还有一种方法，成为“校长亲自到班级叫同学的方法”，或者简单记为from方法，例子如下：

from ErzhongYinianyiban import Lisi

⬆️感觉挺像自然语言的。要是想叫上全部的学生，可以用*代替李四的位置：

from ErzhongYinianyiban import *

但用星号时要注意，假如二中一班跟一中有学生同名，那就麻烦啦。

目前为止，命名空间这一块我们理解就好了，比较深入的知识还待日后掌握~

15.7 标准模块

学到这里，还有个重大的好消息——Python提供了许多标准模块，它们组合成了标准库。有些标准模块是预装好的，有些开源的模块需要自己下载。下面我们来学习几个标准模块：

（1）time

time模块可以获取计算机的时钟信息，里面的sleep方法可以为程序增加延迟，如：

sleep前的函数要加上time.，否则命名空间不对

或者我们可以使用from方法：

这时候不需要在sleep前加time.

（2）随机数

random模块用于生成随机数，在游戏和仿真中非常有用。下面在交互模式中使用random模块：

注意randint方法前的命名空间，刚刚没注意，报错了

注意到上面是产生整数，我们可以使用random.random()方法产生0~1的小数。如果我们需要0~10或0~100的随机小数，可以在后面乘以相应的倍数：

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你学到了什么？

（1）什么是模块、如何创建模块和在另一程序中使用模块

（2）什么是命名空间、局部和全局命名空间

（3）如何把其他模块的变量包含到自己的命名空间中

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练习题

（1）编写一个模块，包含把十三章的“大写字母打印名字”函数，然后导入模块并调用函数。

异常简单~注意文件夹位置和命名就行了

（2）编写一个小程序，让c_to_f导入到主程序的命名空间里，从而可以写

fahrenheit = c_to_f(celsius)，而不用写

fahrenheit = my_module.c_to_f(celsius)：

解答：要导入函数到主程序的命名空间里，可以使用from的两种方法：

1️⃣from my_module import c_to_f

2️⃣from my_module import *

（3）编写一个小程序，隔三秒钟生成1到10之间的10个随机小数列表，并打印出来：

程序代码 运行结果

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小结

经过函数、对象等大boss的“洗礼”，这一章显得简单许多，不过难关还在后头，毕竟模块更多的作用是将前面的大boss打包好，这一章只是学习模块的一些特性。继续加油吧~