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Python中关于模块的使用和学习讲解

程序员文章站 2022-11-09 09:15:32
什么是模块 在 python 中,一个 .py 文件就是一个模块module。 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,...

什么是模块

python 中,一个 .py 文件就是一个模块module。

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。

- 使用模块还可以避免函数名和变量名冲突。

举个例子,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。

假设现在我们abc和xyz模块与其他模块冲突了,为了避免冲突,我们可以通过**包**来组织。

maratrix
├── __init__.py
├── abc.py
└── xyz.py

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maratrix.abc,类似的,xyz.py的模块名变成了maratrix.xyz。

请注意:

每一个包目录下面都会有一个__init__.py的文件,这个文件是必须存在的,否则,python 就把这个目录当成普通目录,而不是一个包。__init__.py可以是空文件,也可以有 python 代码,因为__init__.py本身就是一个模块,而它的模块名就是maratrix。

可以有多级目录:

maratrix
├── __init__.py
├── app
│├── __init__.py
│├── abc.py
│└── utils.py
└── utils.py

文件abc.py的模块名就是maratrix.app.abc,两个文件utils.py的模块名分别是maratrix.utils和maratrix.app.utils。

注意:

自己创建模块时要注意命名,不能和 python 自带的模块名称冲突。例如,自带了 sys 模块,自己的模块就不可命名为 sys.py,否则将无法导入系统自带的 sys 模块。

使用模块

import

import module1[, module2[,... modulen]

使用模块的第一步就是导入模块:

import sys

def pp():
 print(sys.argv)

if __name__ == '__main__':
 pp()

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。

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。

from … import

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]]

from … import *

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:

from modname import *

这提供了一个简单的方法来导入一个模块中的所有项目。然而这种声明不该被过多地使用。

安装第三方模块

有两种方式安装模块,我们以安装 pillow 为例来介绍。

一般来说,第三方库都会在 python 官方的 pypi.python.org 网站注册,要安装一个第三方库,必须先知道该库的名称,可以在官网或者 pypi 上搜索,比如 pillow 的名称叫 pillow。

使用 pip 命令:

pip intsall pillow

使用 pipenv 命令:

pipenv install pillow

这里强烈推荐使用pipenv神器。

模块搜索路径

当我们试图加载一个模块时,python 会在指定的路径下搜索对应的 .py 文件,如果找不到,就会报错:

>>> import mymodule
traceback (most recent call last):
  file "", line 1, in 
importerror: no module named mymodule

索路径存放在 sys 模块的 path 变量中:

>>> import sys
>>> sys.path
['', '/usr/local/cellar/python/3.6.5/frameworks/python.framework/versions/3.6/lib/python36.zip', '/usr/local/cellar/python/3.6.5/frameworks/python.framework/versions/3.6/lib/python3.6', '/usr/local/cellar/python/3.6.5/frameworks/python.framework/versions/3.6/lib/python3.6/lib-dynload', '/users/liyafeng/library/python/3.6/lib/python/site-packages', '/usr/local/lib/python3.6/site-packages', '/usr/local/cellar/numpy/1.14.2/libexec/nose/lib/python3.6/site-packages']

如果我们要添加自己的搜索目录,有两种方法:

一是直接修改sys.path,添加要搜索的目录:

>>> import sys
>>> sys.path.append('/users/liyafeng/my_py_scripts')

这种方法是在运行时修改,运行结束后失效。

第二种方法是设置环境变量pythonpath

该环境变量的内容会被自动添加到模块搜索路径中。设置方式与设置 path 环境变量类似。注意只需要添加你自己的搜索路径,python 自己本身的搜索路径不受影响。

深入模块

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。

__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。

# filename: using_name.py

if __name__ == '__main__':
print('程序自身在运行')
else:
print('我来自另一模块')

运行结果:

$ python using_name.py
程序自身在运行
$ python
>>> import using_name
我来自另一模块
>>>

说明: 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。

小结

模块是一组 python 代码的集合,可以使用其他模块,也可以被其他模块使用。

创建自己的模块时,要注意:

模块名要遵循 python 变量命名规范,不要使用中文、特殊字符; 模块名不要和系统模块名冲突,最好先查看系统是否已存在该模块,检查方法是在 python 交互环境执行import ***,若成功则说明系统存在此模块。