一 模块介绍
1、什么是模块:
模块就是一系列功能的集合体,分为三大类
I:内置的模块
II:第三方的模块
III:自定义的模块
ps:模块有四种形式
1 使用python编写的.py文件
2 已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展
3 把一系列模块组织到一起的文件夹(注:文件夹下有一个__init__.py文件,该文件夹称之为包)
4 使用C编写并链接到python解释器的内置模块
2、为何要有模块:
I:内置与第三的模块拿来就用,无需定义,这种拿来主义,可以极大地提升自己的开发效率
II:自定义的模块
可以将程序的各部分功能提取出来放到一模块中为大家共享使用,好处是减少了代码冗余,程序组织结构更加清晰
3、如何用模块
3.1import 模块名 如:import foo
首次导入模块会做三件事:
1、执行源文件代码
2、产生一个新的名称空间用于存放源文件执行过程中产生的名字
3、在当前执行文件所在的名称空间中得到一个名字foo,该名字指向2中产生的名称空间
之后的导入,都是直接引用首次导入产生的foo.py名称空间,不会重复执行代码
1.引用
print(foo.x) print(foo.get) print(foo.change)
强调1:模块名.名字,是指名道姓地问某一个模块要名字对应的值,不会与当前名称空间中的名字发生冲突
强调2:无论是查看还是修改操作的都是模块本身,与调用位置无关
2.可以以逗号为分隔符在一行导入多个模块
建议如下所示导入多个模块
import time
import foo
import m
不建议在一行同时导入多个模块
import time,foo,m
3.导入模块的规范
I. python内置模块
II. 第三方模块
III. 程序员自定义模块
4.模块中的as
import ...as ...
import foo as f
f.get()
5.自定义模块的命名应该采用纯小写+下划线的风格
6.可以在函数内导入模块
def func():
import foo
7.impot导入模块在使用时必须加前缀"模块."
优点:肯定不会与当前名称空间中的名字冲突
缺点:加前缀显得麻烦
3.2 from-import 语句
from...import...与import语句基本一致,唯一不同的是:使用from foo import x,get,change,Foo则可以在当前执行文件中直接引用模块foo中的名字,如下
from foo import x,get,change #将模块foo中的x和get导入到当前名称空间 a=x #直接使用模块foo中的x赋值给a get() #直接执行foo中的get函数 change() #即便是当前有重名的x,修改的仍然是源文件中的x
from ... import ...导入也发生了三件事
1、产一个模块的名称空间
2、运行foo.py将运行过程中产生的名字都丢到模块的名称空间去
3、在当前名称空间拿到一个名字,该名字与模块名称空间中的某一个内存地址
from...impot...导入模块在使用时不用加前缀
优点:代码更精简
缺点:容易与当前名称空间混淆
另外from语句支持from foo import 语法,代表将foo中所有的名字都导入到当前位置:不推荐使用
from foo import * #把foo中所有的名字都导入到当前执行文件的名称空间中,在当前位置直接可以使用这些名字 a=x get() change() obj=Foo()
模块的编写者可以在自己的文件中定义__all__变量用来控制*代表的意思
#foo.py __all__=['x','get'] #该列表中所有的元素必须是字符串类型,每个元素对应foo.py中的一个名字 x=1 def get(): print(x) def change(): global x x=0 class Foo: def func(self): print('from the func')
这样我们在另外一个文件中使用*导入时,就只能导入__all__定义的名字了
from foo import * #此时的*只代表x和get x #可用 get() #可用 change() #不可用 Foo() #不可用
关于import和from...import...的区别
3.3 模块的搜索路径优先级
无论是import还是from...import在导入模块时都涉及到查找问题
优先级:1、内存(内置模块)2、硬盘:按照sys.path中存放的文件的顺序依次查找要导入的模块
import sys print(sys.path) #值为一个列表,存放了一系列的对文件夹 #其中第一个文件夹是当前执行文件所在的文件夹
了解:sys.modules查看已经加载到内存中的模块
import sys import foo # foo=模块的内存地址 def func(): import foo # foo=模块的内存地址 func() print('foo' in sys.modules)
找foo.py就把foo.py的文件夹添加到环境变量中
sys.path.append(r'路径')
3.4循环导入问题
循环导入问题指的是在一个模块加载/导入的过程中导入另外一个模块,而在另外一个模块中又返回来导入第一个模块中的名字,由于第一个模块尚未加载完毕,所以引用失败、抛出异常。循环导入问题指的是在一个模块加载/导入的过程中导入另外一个模块,而在另外一个模块中又返回来导入第一个模块中的名字,由于第一个模块尚未加载完毕,所以引用失败、抛出异常
#m1.py print('正在导入m1') from m2 import y x='m1' #m2.py print('正在导入m2') from m1 import x y='m2' #run.py import m1
测试一
#1、执行run.py会抛出异常 正在导入m1 正在导入m2 Traceback (most recent call last): File "/Users/linhaifeng/PycharmProjects/pro01/1 aaaa练习目录/aa.py", line 1, in <module> import m1 File "/Users/linhaifeng/PycharmProjects/pro01/1 aaaa练习目录/m1.py", line 2, in <module> from m2 import y File "/Users/linhaifeng/PycharmProjects/pro01/1 aaaa练习目录/m2.py", line 2, in <module> from m1 import x ImportError: cannot import name 'x' #2、分析 先执行run.py--->执行import m1,开始导入m1并运行其内部代码--->打印内容"正在导入m1" --->执行from m2 import y 开始导入m2并运行其内部代码--->打印内容“正在导入m2”--->执行from m1 import x,由于m1已经被导入过了,所以不会重新导入,所以直接去m1中拿x,然而x此时并没有存在于m1中,所以报错
测试二
#1、执行文件不等于导入文件,比如执行m1.py不等于导入了m1 直接执行m1.py抛出异常 正在导入m1 正在导入m2 正在导入m1 Traceback (most recent call last): File "/Users/linhaifeng/PycharmProjects/pro01/1 aaaa练习目录/m1.py", line 2, in <module> from m2 import y File "/Users/linhaifeng/PycharmProjects/pro01/1 aaaa练习目录/m2.py", line 2, in <module> from m1 import x File "/Users/linhaifeng/PycharmProjects/pro01/1 aaaa练习目录/m1.py", line 2, in <module> from m2 import y ImportError: cannot import name 'y' #2、分析 执行m1.py,打印“正在导入m1”,执行from m2 import y ,导入m2进而执行m2.py内部代码--->打印"正在导入m2",执行from m1 import x,此时m1是第一次被导入,执行m1.py并不等于导入了m1,于是开始导入m1并执行其内部代码--->打印"正在导入m1",执行from m1 import y,由于m1已经被导入过了,所以无需继续导入而直接问m2要y,然而y此时并没有存在于m2中所以报错
解决方案
# 方案一:导入语句放到最后,保证在导入时,所有名字都已经加载过 # 文件:m1.py print('正在导入m1') x='m1' from m2 import y # 文件:m2.py print('正在导入m2') y='m2' from m1 import x # 文件:run.py内容如下,执行该文件,可以正常使用 import m1 print(m1.x) print(m1.y) # 方案二:导入语句放到函数中,只有在调用函数时才会执行其内部代码 # 文件:m1.py print('正在导入m1') def f1(): from m2 import y print(x,y) x = 'm1' # 文件:m2.py print('正在导入m2') def f2(): from m1 import x print(x,y) y = 'm2' # 文件:run.py内容如下,执行该文件,可以正常使用 import m1 m1.f1()
注意:循环导入问题大多数情况是因为程序设计失误导致,上述解决方案也只是在烂设计之上的无奈之举,在我们的程序中应该尽量避免出现循环/嵌套导入,如果多个模块确实都需要共享某些数据,可以将共享的数据集中存放到某一个地方,然后进行导入