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Python3 模块

Python3 模块

作者: S大偉 | 来源:发表于2018-05-07 11:40 被阅读11次

    把定义存放在文件中,为一些脚本或者交互式的解释器实例使用,这个文件被称为模块。
    模块是一个包含所有你定义的函数和变量的文件,其后缀名是.py。
    模块可以被别的程序引入,以使用该模块中的函数等功能。这也是使用 python 标准库的方法。

    #!/usr/bin/python3
    # 文件名: using_sys.py
    
    #import sys 引入 python 标准库中的 sys.py 模块;这是引入某一模块的方法。
    import sys. 
    
    print('命令行参数如下:')
    #sys.argv 是一个包含命令行参数的列表。
    for i in sys.argv:
       print(i)
    
    #sys.path 包含了一个 Python 解释器自动查找所需模块的路径的列表。
    print('\n\nPython 路径为:', sys.path, '\n')
    

    import 语句

    想使用 Python 源文件,只需在另一个源文件里执行 import 语句,语法如下:

    import module1[, module2[,... moduleN]
    

    当解释器遇到 import 语句,如果模块在当前的搜索路径就会被导入。
    搜索路径是一个解释器会先进行搜索的所有目录的列表。
    support.py 文件代码为:

    #!/usr/bin/python3
    # Filename: support.py
    
    def print_func( par ):
        print ("Hello : ", par)
        return
    

    test.py 引入 support 模块:

    #!/usr/bin/python3
    # Filename: test.py
    
    # 导入模块
    import support
     
    # 现在可以调用模块里包含的函数了
    support.print_func("Runoob")
    

    一个模块只会被导入一次,不管你执行了多少次import。这样可以防止导入模块被一遍又一遍地执行。
    在当前目录下存在与要引入模块同名的文件,就会把要引入的模块屏蔽掉。

    可以在脚本中修改sys.path来引入一些不在搜索路径中的模块。
    现在,在解释器的当前目录或者 sys.path 中的一个目录里面来创建一个fibo.py的文件,

    # 斐波那契(fibonacci)数列模块
    
    def fib(n):    # 定义到 n 的斐波那契数列
        a, b = 0, 1
        while b < n:
            print(b, end=' ')
            a, b = b, a+b
        print()
    
    def fib2(n): # 返回到 n 的斐波那契数列
        result = []
        a, b = 0, 1
        while b < n:
            result.append(b)
            a, b = b, a+b
        return result
    

    然后进入Python解释器,使用下面的命令导入这个模块:

    >>> import fibo
    

    这样做并没有把直接定义在fibo中的函数名称写入到当前符号表里,只是把模块fibo的名字写到了那里。
    可以使用模块名称来访问函数:

    >>> fibo.fib(1000)
    1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987
    >>> fibo.fib2(100)
    [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]
    >>> fibo.__name__
    'fibo'
    

    如果你打算经常使用一个函数,你可以把它赋给一个本地的名称:

    >>> fib = fibo.fib
    >>> fib(500)
    1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
    

    from…import 语句

    Python的from语句让你从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中,语法如下:

    from modname import name1[, name2[, ... nameN]]
    

    例如,要导入模块 fibo 的 fib 函数,使用如下语句:

    #它只会将fibo里的fib函数引入进来
    >>> from fibo import fib, fib2
    >>> fib(500)
    1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
    

    From…import* 语句

    把一个模块的所有内容全都导入到当前的命名空间也是可行的,只需使用如下声明:

    #这种声明不该被过多地使用
    from modname import *
    

    深入模块

    模块除了方法定义,还可以包括可执行的代码。这些代码一般用来初始化这个模块。这些代码只有在第一次被导入时才会被执行。
    每个模块有各自独立的符号表,在模块内部为所有的函数当作全局符号表来使用。
    所以,模块的作者可以放心大胆的在模块内部使用这些全局变量,而不用担心把其他用户的全局变量搞花。

    从另一个方面,当你确实知道你在做什么的话,你也可以通过 modname.itemname 这样的表示法来访问模块内的函数。

    模块是可以导入其他模块的。在一个模块(或者脚本,或者其他地方)的最前面使用 import 来导入一个模块,当然这只是一个惯例,而不是强制的。被导入的模块的名称将被放入当前操作的模块的符号表中。
    还有一种导入的方法,可以使用 import 直接把模块内(函数,变量的)名称导入到当前操作模块。比如:

    #这种导入的方法不会把被导入的模块的名称放在当前的字符表中
    >>> from fibo import fib, fib2
    >>> fib(500)
    1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
    
    #可以一次性的把模块中的所有(函数,变量)名称都导入到当前模块的字符表
    >>> from fibo import *
    >>> fib(500)
    1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
    

    这将把所有的名字都导入进来,但是那些由单一下划线(_)开头的名字不在此例。大多数情况, Python程序员不使用这种方法,因为引入的其它来源的命名,很可能覆盖了已有的定义。

    name属性

    一个模块被另一个程序第一次引入时,其主程序将运行。如果我们想在模块被引入时,模块中的某一程序块不执行,我们可以用name属性来使该程序块仅在该模块自身运行时执行。

    #每个模块都有一个__name__属性,当其值是'__main__'时,表明该模块自身在运行,否则是被引入。
    #!/usr/bin/python3
    # Filename: using_name.py
    
    #_ _ 是这样去掉中间的那个空格
    if __name__ == '__main__':
       print('程序自身在运行')
    else:
       print('我来自另一模块')
    

    dir() 函数

    内置的函数 dir() 可以找到模块内定义的所有名称。以一个字符串列表的形式返回:
    </p>
    <pre>
    >>> import fibo, sys
    >>> dir(fibo)
    ['__name__', 'fib', 'fib2']
    >>> dir(sys)  
    ['__displayhook__', '__doc__', '__excepthook__', '__loader__', '__name__',
     '__package__', '__stderr__', '__stdin__', '__stdout__',
     '_clear_type_cache', '_current_frames', '_debugmallocstats', '_getframe',
     '_home', '_mercurial', '_xoptions', 'abiflags', 'api_version', 'argv',
     'base_exec_prefix', 'base_prefix', 'builtin_module_names', 'byteorder',
     'call_tracing', 'callstats', 'copyright', 'displayhook',
     'dont_write_bytecode', 'exc_info', 'excepthook', 'exec_prefix',
     'executable', 'exit', 'flags', 'float_info', 'float_repr_style',
     'getcheckinterval', 'getdefaultencoding', 'getdlopenflags',
     'getfilesystemencoding', 'getobjects', 'getprofile', 'getrecursionlimit',
     'getrefcount', 'getsizeof', 'getswitchinterval', 'gettotalrefcount',
     'gettrace', 'hash_info', 'hexversion', 'implementation', 'int_info',
     'intern', 'maxsize', 'maxunicode', 'meta_path', 'modules', 'path',
     'path_hooks', 'path_importer_cache', 'platform', 'prefix', 'ps1',
     'setcheckinterval', 'setdlopenflags', 'setprofile', 'setrecursionlimit',
     'setswitchinterval', 'settrace', 'stderr', 'stdin', 'stdout',
     'thread_info', 'version', 'version_info', 'warnoptions']
    

    如果没有给定参数,那么 dir() 函数会罗列出当前定义的所有名称:

    >>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
    >>> import fibo
    >>> fib = fibo.fib
    >>> dir() # 得到一个当前模块中定义的属性列表
    ['__builtins__', '__name__', 'a', 'fib', 'fibo', 'sys']
    >>> a = 5 # 建立一个新的变量 'a'
    >>> dir()
    ['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'a', 'sys']
    >>>
    >>> del a # 删除变量名a
    >>>
    >>> dir()
    ['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'sys']
    >>>
    

    标准模块

    Python 本身带着一些标准的模块库
    有些模块直接被构建在解析器里,这些虽然不是一些语言内置的功能,但是他却能很高效的使用,甚至是系统级调用也没问题。
    这些组件会根据不同的操作系统进行不同形式的配置

    应该注意到这有一个特别的模块 sys ,它内置在每一个 Python 解析器中。
    变量 sys.ps1 和 sys.ps2 定义了主提示符和副提示符所对应的字符串:

    >>> import sys
    >>> sys.ps1
    '>>> '
    >>> sys.ps2
    '... '
    >>> sys.ps1 = 'C> '
    C> print('Yuck!')
    Yuck!
    C>
    

    包是一种管理 Python 模块命名空间的形式,采用"点模块名称"。
    比如一个模块的名称是 A.B, 那么他表示一个包 A中的子模块 B 。

    sound/                          顶层包
          __init__.py               初始化 sound 包
          formats/                  文件格式转换子包
                  __init__.py
                  wavread.py
                  wavwrite.py
                  aiffread.py
                  aiffwrite.py
                  auread.py
                  auwrite.py
                  ...
          effects/                  声音效果子包
                  __init__.py
                  echo.py
                  surround.py
                  reverse.py
                  ...
          filters/                  filters 子包
                  __init__.py
                  equalizer.py
                  vocoder.py
                  karaoke.py
                  ...
    

    在导入一个包的时候,Python 会根据 sys.path 中的目录来寻找这个包中包含的子目录。
    目录只有包含一个叫做 init.py 的文件才会被认作是一个包。

    最简单的情况,放一个空的 :file:init.py就可以了。
    当然这个文件中也可以包含一些初始化代码或者为(将在后面介绍的) all变量赋值。

    #用户可以每次只导入一个包里面的特定模块,比如:
    import sound.effects.echo
    
    #这将会导入子模块:sound.effects.echo。 他必须使用全名去访问:
    sound.effects.echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
    
    #还有一种导入子模块的方法是:
    from sound.effects import echo
    
    #这同样会导入子模块: echo,并且他不需要那些冗长的前缀,所以他可以这样使用:
    echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
    
    #还有一种变化就是直接导入一个函数或者变量:
    from sound.effects.echo import echofilter
    #同样的,这种方法会导入子模块: echo,并且可以直接使用他的 echofilter() 函数:
    echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
    

    import语法会首先把item当作一个包定义的名称,如果没找到,再试图按照一个模块去导入。如果还没找到,恭喜,一个:exc:ImportError 异常被抛出了。
    反之,如果使用形如import item.subitem.subsubitem这种导入形式,除了最后一项,都必须是包,而最后一项则可以是模块或者是包,但是不可以是类,函数或者变量的名字。

    从一个包中导入*

    导入语句遵循如下规则:如果包定义文件 init.py 存在一个叫做 all 的列表变量,那么在使用 from package import * 的时候就把这个列表中的所有名字作为包内容导入。

    作为包的作者,可别忘了在更新包之后保证 all 也更新了啊。
    在:file:sounds/effects/init.py中包含如下代码:

    __all__ = ["echo", "surround", "reverse"]
    

    如果 all 真的没有定义,那么使用from sound.effects import *这种语法的时候,就不会导入包 sound.effects 里的任何子模块。
    只是把包sound.effects和它里面定义的所有内容导入进来
    记住,使用from Package import specific_submodule这种方法永远不会有错。事实上,这也是推荐的方法。

    如果在结构中包是一个子包(比如这个例子中对于包sound来说),而你又想导入兄弟包(同级别的包)你就得使用导入绝对的路径来导入。比如,如果模块sound.filters.vocoder 要使用包sound.effects中的模块echo,你就要写成 from sound.effects import echo。

    from . import echo
    from .. import formats
    from ..filters import equalizer
    

    无论是隐式的还是显式的相对导入都是从当前模块开始的。主模块的名字永远是"main",一个Python应用程序的主模块,应当总是使用绝对路径引用。
    包还提供一个额外的属性path。这是一个目录列表,里面每一个包含的目录都有为这个包服务的init.py,你得在其他init.py被执行前定义哦。可以修改这个变量,用来影响包含在包里面的模块和子包。
    这个功能并不常用,一般用来扩展包里面的模块。

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