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print_text.py：

def print_text(text):
    print(text)
    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

import导入一个模块；注：相当于导入的是一个文件夹，是个相对路径。

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

导入了一个模块中的一个函数；注：相当于导入的是一个文件夹中的文件，是个绝对路径。

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

from…import *：是把一个模块中所有函数都导入进来; 注：相当于：相当于导入的是一个文件夹中所有文件，所有函数都是绝对路径。

语法如下：

from modname import *

from…import *语句与import区别在于：

import 导入模块，每次使用模块中的函数都要是定是哪个模块。

from…import * 导入模块，每次使用模块中的函数，直接使用函数就可以了；注因为已经知道该函数是那个模块中的了。

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:python27lib;

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 语句前的注释符就能解决这个问题。

Money = 1000

def AddMoney():
    global Money
    Money = Money + 1

print(Money)
AddMoney()
print(Money)

# 1000
# 1001

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：

import math

dirs = dir(math)

print(dirs)

#['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'pi', 'pow', 'radians', 'remainder', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc']

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。__init__.py 用于标识当前文件夹是一个包。

考虑一个在 package_mayi 目录下的mayi1.py、mayi2.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_runoob
|-- __init__.py
|-- mayi1.py
|-- mayi2.py

源代码入下：

mayi1.py

def mayi1():
    print("我是蚂蚁1.")

mayi2.py

def mayi2():
    print("我是蚂蚁2.")

__init__.py

if __name__ == '__main__':
    print('程序开始运行！')
else:
    print('运行失败！')

test.py

from mayi.mayi1 import mayi1
from mayi.mayi2 import mayi2

mayi1()
mayi2()

运行test.py文件，结果为：

初始化！
我是蚂蚁1.
我是蚂蚁2.