Python模塊深入學習

目錄

本文將在學習Python中模塊的概念的基礎上，通過一些示例來繼續學習模塊標準模板、import、from…import 、深入理解模塊、屬性、包等知識。

模塊標準模板

在了解了Python中的模塊知識以後，就來看一下Python中的模塊標準模板。例子中模塊名：。

如下：

解釋如下：

以上就是Python模塊的標準文件模板，當然也可以全部刪掉不寫，但是，按標準辦事肯定沒錯。

後面開始就是真正的代碼部分。

你可能注意到了，使用sys模塊的第一步，就是導入該模塊：

導入sys模塊後，我們就有了變數sys指向該模塊，利用sys這個變數，就可以訪問sys模塊的所有功能。sys模塊有一個argv變數，用list存儲了命令行的所有參數。

import 語句

想使用 Python 源文件，只需在另一個源文件里執行 import 語句，語法如下：

當解釋器遇到 import 語句，如果模塊在當前的搜索路徑就會被導入。

搜索路徑是一個解釋器會先進行搜索的所有目錄的列表。例如：想要導入模塊my_pi，需要把命令放在腳本的頂端。

my_pi.py源碼如下：

在my_module模塊中導入，就可以使用了：

運行結果如下：

一個模塊只會被導入一次，不管你執行了多少次import。這樣可以防止導入模塊被一遍又一遍地執行。

當我們使用import語句的時候，Python解釋器是怎樣找到對應的文件的呢？

這就涉及到Python的搜索路徑，搜索路徑是由一系列目錄名組成的，Python解釋器就依次從這些目錄中去尋找所引入的模塊。這看起來很像環境變數，事實上，也可以通過定義環境變數的方式來確定搜索路徑。

搜索路徑是在Python編譯或安裝的時候確定的，安裝新的庫應該也會修改。

from…import 語句

Python的from語句讓你從模塊中導入一個指定的部分到當前命名空間中，語法如下：

例如：my_pi.py模塊中，添加了兩個函數，、源碼如下：

錯誤示例

在模塊my_module中，這次只導入get_standard_pi函數。導入get_standard_pi，仍調用my_pi.get_pi()，則會報錯NameError，代碼如下：

運行結果：

原因是：由於，這個聲明不會把整個my_pi模塊導入到當前的命名空間中，它只會將my_pi里的get_standard_pi函數引入進來。而實際調用時，調用的，所以提示：，my_pi未定義。

正確示例

在模塊my_module中，這次只導入get_standard_pi()函數。導入get_standard_pi，仍調用my_pi.get_standard_pi()，代碼如下：

運行結果：

From…import* 語句

把一個模塊的所有內容全都導入到當前的命名空間也是可行的，只需使用如下聲明：

這提供了一個簡單的方法來導入一個模塊中的所有項目。然而這種聲明不該被過多地使用，此處也不再舉例。

深入理解模塊

每個模塊有各自獨立的符號表，在模塊內部為所有的函數當作全局符號表來使用。所以，模塊的作者可以放心大膽的在模塊內部使用這些全局變數，而不用擔心把其他用戶的全局變數搞污染。

在一個模塊（或者腳本，或者其他地方）的最前面使用 import 來導入一個模塊，當然這只是一個慣例，而不是強制的。被導入的模塊的名稱將被放入當前操作的模塊的符號表中。

例如：上面例子中的

這樣做並沒有把直接定義在中的函數名稱寫入到當前符號表裡，只是把模塊的名字寫到了那裡。

還有一種導入的方法，可以使用 import 直接把模塊內（函數，變數的）名稱導入到當前操作模塊。比如:

這種導入的方法不會把被導入的模塊的名稱放在當前的字元表中（所以在這個例子裡面，my_pi這個名稱是沒有定義的）。

這還有一種方法，可以一次性的把模塊中的所有（函數，變數）名稱都導入到當前模塊的字元表:

這將把所有的名字都導入進來，但是那些由單一下劃線_開頭的名字不在此例。大多數情況， Python程序員不使用這種方法，因為引入的其它來源的命名，很可能覆蓋了已有的定義。

這也是三種導入方式的重要區別。

屬性

一個模塊被另一個程序第一次引入時，其主程序將運行。如果我們想在模塊被引入時，模塊中的某一程序塊不執行，我們可以用屬性來使該程序塊僅在該模塊自身運行時執行。

基於此，設計如下實例進行驗證：

我們創建2個模塊：、，模塊名分別：、；在模塊中導入模塊。

其中源碼如下：

源碼如下：

運行模塊，運行結果如下：

修改：源碼如下：

運行模塊，運行結果如下：

說明： 每個模塊都有一個屬性，當其值是時，表明該模塊自身在運行，否則是被引入。

包

通過前面的學習，我們已經知道，在解決和其他人的模塊同名時，我們引入了包。此時，模塊的名字就變成了：。

目錄只有包含一個叫做的文件才會被認作是一個包，主要是為了避免一些濫俗的名字（比如叫做 string）不小心的影響搜索路徑中的有效模塊。

最簡單的情況，放一個空的就可以了。當然這個文件中也可以包含一些初始化代碼或者為（將在後面介紹的）變數賦值。

注意當使用這種形式的時候，對應的item既可以是包裡面的子模塊（子包），或者包裡面定義的其他名稱，比如函數，類或者變數。

import語法會首先把item當作一個包定義的名稱，如果沒找到，再試圖按照一個模塊去導入。如果還沒找到，恭喜，一個異常被拋出了。

反之，如果使用形如這種導入形式，除了最後一項，都必須是包，而最後一項則可以是模塊或者是包，但是不可以是類，函數或者變數的名字。

從一個包中導入*

使用形如時，Python會做哪些事情呢？

Python 會進入文件系統，找到這個包裡面所有的子模塊，一個一個的把它們都導入進來。

但是很不幸，這個方法在 Windows平台上工作的就不是非常好，因為Windows是一個大小寫不區分的系統。

在這類平台上，沒有人敢擔保一個叫做 ECHO.py 的文件導入為模塊 echo 還是 Echo 甚至 ECHO。

（例如，Windows 95就很討厭的把每一個文件的首字母大寫顯示）而且 DOS 的 8+3 命名規則對長模塊名稱的處理會把問題搞得更糾結。

為了解決這個問題，只能煩勞包的作者提供一個精確的包的索引了。

導入語句遵循如下規則：

如果包定義文件 存在一個叫做 的列表變數，那麼在使用 的時候就把這個列表中的所有名字作為包內容導入。

作為包的作者，可別忘了在更新包之後保證也更新了啊。你說我就不這麼做，我就不使用導入*這種用法，好吧，沒問題，誰讓你是老闆呢。

例如：我們項目中有一個登陸包，包名：。

如上圖，在中包含如下代碼:

這表示當你使用這種用法時，你只會導入包裡面這三個子模塊。

如果真的沒有定義，那麼使用這種語法的時候，就不會導入包 login 里的任何子模塊。他只是把包company_project.login和它裡面定義的所有內容導入進來（可能運行里定義的初始化代碼）。這會把裡面定義的所有名字導入進來。並且他不會破壞掉我們在這句話之前導入的所有明確指定的模塊。

通常我們並不主張使用這種方法來導入模塊，因為這種方法經常會導致代碼的可讀性降低。不過這樣倒的確是可以省去不少敲鍵的功夫，而且一些模塊都設計成了只能通過特定的方法導入。

記住，使用這種方法永遠不會有錯。事實上，這也是推薦的方法。除非是你要導入的子模塊有可能和其他包的子模塊重名。

如果在結構中包是一個子包（比如這個例子中對於包來說），而你又想導入兄弟包（同級別的包，圖中沒有，假設有個網路請求的network包）你就得使用導入絕對的路徑來導入。

比如，如果模塊 要使用包中的模塊，你就要寫成 。

無論是隱式的還是顯式的相對導入都是從當前模塊開始的。主模塊的名字永遠是，一個Python應用程序的主模塊，應當總是使用絕對路徑引用。

包還提供一個額外的屬性。這是一個目錄列表，裡面每一個包含的目錄都有為這個包服務的，你得在其他被執行前定義哦。可以修改這個變數，用來影響包含在包裡面的模塊和子包。

這個功能並不常用，一般用來擴展包裡面的模塊。

小結

本文在學習Python3中模塊概念的基礎上，通過一些示例來繼續學習了模塊標準模板、import、from…import 、深入理解模塊、屬性、包等知識。

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