Python3 模块

在前面的几个章节中我们脚本上是用 python 解释器来编程,如果你从 Python 解释器退出再进入,那么你定义的所有的方法和变量就都消失了。 为此 Python 提供了一个办法,把这些定义存放在文件中,为一些脚本或者交互式的解释器实例使用,这个文件被称为模块。 模块是一个包含所有你定义的函数和变量的文件,其后缀名是.py。模块可以被别的程序引入,以使用该模块中的函数等功能。这也是使用 python 标准库的方法。 下面是一个使用 python 标准库中模块的例子。

#!/usr/bin/python3
# 文件名: using_sys.py
 
import sys
 
print('命令行参数如下:')
for i in sys.argv:
   print(i)
 
print('\n\nPython 路径为:', sys.path, '\n')

执行结果如下所示: $ python using_sys.py 参数1 参数2 命令行参数如下: using_sys.py 参数1 参数2 Python 路径为: ['/root', '/usr/lib/python3.4', '/usr/lib/python3.4/plat‐x86_64‐linux‐gnu', '/usr/lib/python3.4/lib‐dynload', '/usr/local/lib/python3.4/dist‐packages', '/usr/lib/python3/dist‐packages'] 

1、import sys 引入 python 标准库中的 sys.py 模块;这是引入某一模块的方法。 2、sys.argv 是一个包含命令行参数的列表。 3、sys.path 包含了一个 Python 解释器自动查找所需模块的路径的列表。

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 support,需要把命令放在脚本的顶端:

support.py 文件代码

support.py 文件代码
#!/usr/bin/python3
# Filename: support.py
 
def print_func( par ):
    print ("Hello : ", par)
    return

test.py 引入 support 模块:

test.py 文件代码

#!/usr/bin/python3
# Filename: test.py
 
# 导入模块
import support
 
# 现在可以调用模块里包含的函数了
support.print_func("xinbiancheng")

以上实例输出结果: $ python3 test.py  Hello :  xinbiancheng

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]]

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。

深入模块

模块除了方法定义,还可以包括可执行的代码。这些代码一般用来初始化这个模块。这些代码只有在第一次被导入时才会被执行。 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混。 从另一个方面,当你确实知道你在做什么的话,你也可以通过 modname.itemname 这样的表示法来访问模块内的函数。 模块是可以导入其他模块的。在一个模块(或者脚本,或者其他地方)的最前面使用 import 来导入一个模块,当然这只是一个惯例,而不是强制的。被导入的模块的名称将被放入当前操作的模块的符号表中。 还有一种导入的方法,可以使用 import 直接把模块内(函数,变量的)名称导入到当前操作模块。

>>> from fibo import fib, fib2
>>> fib(500)
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

__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。

#!/usr/bin/python3
# Filename: using_name.py

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

运行输出如下:

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

dir() 函数

内置的函数 dir() 可以找到模块内定义的所有名称。以一个字符串列表的形式返回

标准模块

Python 本身带着一些标准的模块库,在 Python 库参考文档中将会介绍到(就是后面的"库参考文档")。 有些模块直接被构建在解析器里,这些虽然不是一些语言内置的功能,但是他却能很高效的使用,甚至是系统级调用也没问题。 这些组件会根据不同的操作系统进行不同形式的配置,比如 winreg 这个模块就只会提供给 Windows 系统。

包是一种管理 Python 模块命名空间的形式,采用"点模块名称"。 比如一个模块的名称是 A.B, 那么他表示一个包 A中的子模块 B 。 就好像使用模块的时候,你不用担心不同模块之间的全局变量相互影响一样,采用点模块名称这种形式也不用担心不同库之间的模块重名的情况。 这样不同的作者都可以提供 NumPy 模块,或者是 Python 图形库。 不妨假设你想设计一套统一处理声音文件和数据的模块(或者称之为一个"包")。 现存很多种不同的音频文件格式(基本上都是通过后缀名区分的,例如: .wav,:file:.aiff,:file:.au,),所以你需要有一组不断增加的模块,用来在不同的格式之间转换。 并且针对这些音频数据,还有很多不同的操作(比如混音,添加回声,增加均衡器功能,创建人造立体声效果),所以你还需要一组怎么也写不完的模块来处理这些操作。

从一个包中导入*

设想一下,如果我们使用 from sound.effects import *会发生什么? Python 会进入文件系统,找到这个包里面所有的子模块,一个一个的把它们都导入进来。 但是很不幸,这个方法在 Windows平台上工作的就不是非常好,因为Windows是一个大小写不区分的系统。 在这类平台上,没有人敢担保一个叫做 ECHO.py 的文件导入为模块 echo 还是 Echo 甚至 ECHO。 (例如,Windows 95就很讨厌的把每一个文件的首字母大写显示)而且 DOS 的 8+3 命名规则对长模块名称的处理会把问题搞得更纠结。 为了解决这个问题,只能烦劳包作者提供一个精确的包的索引了。 导入语句遵循如下规则:如果包定义文件 __init__.py 存在一个叫做 __all__ 的列表变量,那么在使用 from package import * 的时候就把这个列表中的所有名字作为包内容导入。 作为包的作者,可别忘了在更新包之后保证 __all__ 也更新了啊。你说我就不这么做,我就不使用导入*这种用法,好吧,没问题,谁让你是老板呢。这里有一个例子,在:file:sounds/effects/__init__.py中包含如下代码:

__all__ = ["echo", "surround", "reverse"]

这表示当你使用from sound.effects import *这种用法时,你只会导入包里面这三个子模块。 如果 __all__ 真的没有定义,那么使用from sound.effects import *这种语法的时候,就不会导入包 sound.effects 里的任何子模块。他只是把包sound.effects和它里面定义的所有内容导入进来(可能运行__init__.py里定义的初始化代码)。 这会把 __init__.py 里面定义的所有名字导入进来。并且他不会破坏掉我们在这句话之前导入的所有明确指定的模块。看下这部分代码:

import sound.effects.echo
import sound.effects.surround
from sound.effects import *

这个例子中,在执行 from...import 前,包 sound.effects 中的 echo 和 surround 模块都被导入到当前的命名空间中了。(当然如果定义了 __all__ 就更没问题了) 通常我们并不主张使用 * 这种方法来导入模块,因为这种方法经常会导致代码的可读性降低。不过这样倒的确是可以省去不少敲键的功夫,而且一些模块都设计成了只能通过特定的方法导入。 记住,使用 from Package import specific_submodule 这种方法永远不会有错。事实上,这也是推荐的方法。除非是你要导入的子模块有可能和其他包的子模块重名。 如果在结构中包是一个子包(比如这个例子中对于包sound来说),而你又想导入兄弟包(同级别的包)你就得使用导入绝对的路径来导入。比如,如果模块sound.filters.vocoder 要使用包 sound.effects 中的模块 echo,你就要写成 from sound.effects import echo。

from . import echo
from .. import formats
from ..filters import equalizer

无论是隐式的还是显式的相对导入都是从当前模块开始的。主模块的名字永远是"__main__",一个Python应用程序的主模块,应当总是使用绝对路径引用。 包还提供一个额外的属性__path__。这是一个目录列表,里面每一个包含的目录都有为这个包服务的__init__.py,你得在其他__init__.py被执行前定义哦。可以修改这个变量,用来影响包含在包里面的模块和子包。 这个功能并不常用,一般用来扩展包里面的模块。