Python 模块

Python 模块(Module),是一个 Python 文件,以 .py 结尾,包含了 Python 对象定义和Python语句。

模块让你能够有逻辑地组织你的 Python 代码段。

把相关的代码分配到一个模块里能让你的代码更好用,更易懂。

模块能定义函数,类和变量,模块里也能包含可执行的代码。

例子

下例是个简单的模块 support.py:

def print_func( par ):
   print "Hello : ", par
   return

 


import 语句

模块的引入

模块定义好后,我们可以使用 import 语句来引入模块,语法如下:

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

比如要引用模块 math,就可以在文件最开始的地方用 import math 来引入。在调用 math 模块中的函数时,必须这样引用:

模块名.函数名

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。如想要导入模块 support.py,需要把命令放在脚本的顶端:

test.py 文件代码:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 导入模块
import support
 
# 现在可以调用模块里包含的函数了
support.print_func("5ucto")

以上实例输出结果:

Hello : 5ucto

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 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 fib 的 fibonacci 函数,使用如下语句:

from fib import fibonacci

这个声明不会把整个 fib 模块导入到当前的命名空间中,它只会将 fib 里的 fibonacci 单个引入到执行这个声明的模块的全局符号表。


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:

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。

例如我们想一次性引入 math 模块中所有的东西,语句如下:

from math import *

搜索路径

当你导入一个模块,Python 解析器对模块位置的搜索顺序是:

  • 1、当前目录
  • 2、如果不在当前目录,Python 则搜索在 shell 变量 PYTHONPATH 下的每个目录。
  • 3、如果都找不到,Python会察看默认路径。UNIX下,默认路径一般为/usr/local/lib/python/。

模块搜索路径存储在 system 模块的 sys.path 变量中。变量里包含当前目录,PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录。


PYTHONPATH 变量

作为环境变量,PYTHONPATH 由装在一个列表里的许多目录组成。PYTHONPATH 的语法和 shell 变量 PATH 的一样。

在 Windows 系统,典型的 PYTHONPATH 如下:

set PYTHONPATH=c:\python27\lib;

在 UNIX 系统,典型的 PYTHONPATH 如下:

set PYTHONPATH=/usr/local/lib/python

 


命名空间和作用域

变量是拥有匹配对象的名字(标识符)。命名空间是一个包含了变量名称们(键)和它们各自相应的对象们(值)的字典。

一个 Python 表达式可以访问局部命名空间和全局命名空间里的变量。如果一个局部变量和一个全局变量重名,则局部变量会覆盖全局变量。

每个函数都有自己的命名空间。类的方法的作用域规则和通常函数的一样。

Python 会智能地猜测一个变量是局部的还是全局的,它假设任何在函数内赋值的变量都是局部的。

因此,如果要给函数内的全局变量赋值,必须使用 global 语句。

global VarName 的表达式会告诉 Python, VarName 是一个全局变量,这样 Python 就不会在局部命名空间里寻找这个变量了。

例如,我们在全局命名空间里定义一个变量 Money。我们再在函数内给变量 Money 赋值,然后 Python 会假定 Money 是一个局部变量。然而,我们并没有在访问前声明一个局部变量 Money,结果就是会出现一个 UnboundLocalError 的错误。取消 global 语句的注释就能解决这个问题。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
Money = 2000
def AddMoney():
   # 想改正代码就取消以下注释:
   # global Money
   Money = Money + 1
 
print Money
AddMoney()
print Money

 


dir()函数

dir() 函数一个排好序的字符串列表,内容是一个模块里定义过的名字。

返回的列表容纳了在一个模块里定义的所有模块,变量和函数。如下一个简单的实例:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 导入内置math模块
import math
 
content = dir(math)
 
print content;

以上实例输出结果:

['__doc__', '__file__', '__name__', 'acos', 'asin', 'atan', 
'atan2', 'ceil', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'exp', 
'fabs', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'hypot', 'ldexp', 'log',
'log10', 'modf', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 
'sqrt', 'tan', 'tanh']

在这里,特殊字符串变量__name__指向模块的名字,__file__指向该模块的导入文件名。


globals() 和 locals() 函数

根据调用地方的不同,globals() 和 locals() 函数可被用来返回全局和局部命名空间里的名字。

如果在函数内部调用 locals(),返回的是所有能在该函数里访问的命名。

如果在函数内部调用 globals(),返回的是所有在该函数里能访问的全局名字。

两个函数的返回类型都是字典。所以名字们能用 keys() 函数摘取。


reload() 函数

当一个模块被导入到一个脚本,模块顶层部分的代码只会被执行一次。

因此,如果你想重新执行模块里顶层部分的代码,可以用 reload() 函数。该函数会重新导入之前导入过的模块。语法如下:

reload(module_name)

在这里,module_name要直接放模块的名字,而不是一个字符串形式。比如想重载 hello 模块,如下:

reload(hello)

Python中的包

包是一个分层次的文件目录结构,它定义了一个由模块及子包,和子包下的子包等组成的 Python 的应用环境。

简单来说,包就是文件夹,但该文件夹下必须存在 __init__.py 文件, 该文件的内容可以为空。__int__.py用于标识当前文件夹是一个包。

考虑一个在 package_5ucto 目录下的 5ucto1.py、5ucto2.py、__init__.py 文件,test.py 为测试调用包的代码,目录结构如下:

test.py
package_5ucto
|-- __init__.py
|-- 5ucto1.py
|-- 5ucto2.py

源代码如下:

package_5ucto/5ucto1.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
def 5ucto1():
   print "I'm in 5ucto1"

package_5ucto/5ucto2.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
def 5ucto2():
   print "I'm in 5ucto2"

现在,在 package_5ucto目录下创建 __init__.py

package_5ucto/__init__.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
if __name__ == '__main__':
    print '作为主程序运行'
else:
    print 'package_5ucto 初始化'

然后我们在 package_5ucto 同级目录下创建 test.py 来调用 package_5ucto 包

test.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 导入 Phone 包
from package_5ucto.5ucto1 import 5ucto1
from package_5ucto.5ucto2 import 5ucto2
 
5ucto1()
5ucto2()

以上实例输出结果:

package_5ucto 初始化
I'm in 5ucto1
I'm in 5ucto2

如上,为了举例,我们只在每个文件里放置了一个函数,但其实你可以放置许多函数。你也可以在这些文件里定义Python的类,然后为这些类建一个包。


 


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