Python 模块

2020-12-23 17:43 更新

Python 模块

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。

模块也是 Python 对象,具有随机的名字属性用来绑定或引用。

简单地说,模块就是一个保存了 Python 代码的文件。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

一个叫做 aname 的模块里的 Python 代码一般都能在一个叫 aname.py 的文件中找到。下例是个简单的模块 support.py。

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

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。如想要导入模块 hello.py,需要把命令放在脚本的顶端:

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

以上实例输出结果:

Hello : Zara

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。


定位模块

当你导入一个模块,Python 解析器对模块位置的搜索顺序是:

  • 当前目录
  • 如果不在当前目录,Python 则搜索在 shell 变量 PYTHONPATH 下的每个目录。
  • 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:\python20\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,如果要给全局变量在一个函数里赋值,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。

#coding=utf-8
#!/usr/bin/python
 
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:

#coding=utf-8
#!/usr/bin/python
 
# 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。

考虑一个在 Phone 目录下的 pots.py 文件。这个文件有如下源代码:

#coding=utf-8
#!/usr/bin/python
 
def Pots():
   print "I'm Pots Phone"

同样地,我们有另外两个保存了不同函数的文件:

  • Phone/Isdn.py 含有函数 Isdn()
  • Phone/G3.py 含有函数 G3()

现在,在 Phone 目录下创建 file __init__.py:

  • Phone/__init__.py

当你导入 Phone 时,为了能够使用所有函数,你需要在 __init__.py 里使用显式的导入语句,如下:

from Pots import Pots
from Isdn import Isdn
from G3 import G3

当你把这些代码添加到__init__.py之后,导入 Phone 包的时候这些类就全都是可用的了。

#coding=utf-8
#!/usr/bin/python
 
# Now import your Phone Package.
import Phone
 
Phone.Pots()
Phone.Isdn()
Phone.G3()

以上实例输出结果:

I'm Pots Phone
I'm 3G Phone
I'm ISDN Phone

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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