python基础知识-12-模块的了解

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1、模块介绍：

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。
简单介绍：
如果你从Python解释器退出并再次进入，之前的定义（函数和变量）都会丢失。因此，如果你想编写一个稍长些的程序，最好使用文本编辑器为解释器准备输入并将该文件作为输入运行。这被称作编写 脚本 。随着程序变得越来越长，你或许会想把它拆分成几个文件，以方便维护。你亦或想在不同的程序中使用一个便捷的函数， 而不必把这个函数复制到每一个程序中去。
为支持这些，Python有一种方法可以把定义放在一个文件里，并在脚本或解释器的交互式实例中使用它们。这样的文件被称作 模块 ；模块中的定义可以 导入 到其它模块或者 主 模块（你在顶级和计算器模式下执行的脚本中可以访问的变量集合）。

2、模块类型：

1）内置模块
　　使用方法  直接import导入使用

　　在Python的安装目录下是内置模块，比如：C:python3Lib

2）第三方模块   https://pypi.org/
　　使用方法   pip安装使用详解
　　添加pip环境变量 

import sys
sys.path.append("C:python3Scripts")
print(sys.path)
------------------结果：
['D:\.........., 'C:\python3\Scripts']

如下：刚刚pip安装的第三方模块。参考路径：C:python3Libsite-packages

3）自定义模块
　　创建自定义模块
　　使用方法

3、模块导入：

3.1模块导入的基本了解：

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 os，就可以在文件最开始的地方用 import os 来引入

import os
print(os.path.dirname("c:mcw_test.py"))
--------------------结果：
c:

在调用 os 模块中的函数时，必须这样引用：
模块名.函数名
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。

import os
print(os.path.dirname("/root/mcw_test.py"))
-----------------------结果：、
/root

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 需要把命令放在脚本的顶端：

3.2模块调用的案例分析

示例一：
有两个文件在同级目录mcw1.py，mokuai.py：
mcw1.py
　　def func():
　　print("我是魔降风云变")

示例一：

1)    
mokuai.py
    import mcw1
    func()
-----------执行结果：
  func()
NameError: name 'func' is not defined
    
2)
mokuai.py：
import mcw1.func
func()
-----------执行结果：
import mcw1.func
ModuleNotFoundError: No module named 'mcw1.func'; 'mcw1' is not a package
3)
mokuai.py：
import mcw1
mcw1.func()  ## 调用模块中的函数，模块.函数（）
-------------执行结果：
我是魔降风云变

示例二：

mcw1.py：
def func():
    print("我是魔降风云变")
func()
print("我是mcw1模块里的函数")


mokuai.py:
import mcw1
mcw1.func()
--------------执行调用模块的结果：
我是魔降风云变
我是mcw1模块里的函数   
我是魔降风云变

#代码分析：结果表明， 导入模块，加载此模块中所有的值到内存。

示例三：
导入非同一个目录下的模块

mcwtest2_dir
    dir2_file.py
mcwtest_dir
    mcw1.py
    mokuai.py 
    
正确正确调用方法：
1）导入某个模块里所有函数
import mcwtest_dir.mcw1
mcwtest_dir.mcw1.func()
------------结果：
我是魔降风云变
2）导入模块里单个函数
from mcwtest_dir.mcw1 import func
func()
----------结果：
我是魔降风云变
3）导入模块里多个函数，不是所有函数都导入
from mcwtest_dir.mcw1 import func,func2
func()
func2()
--------------结果：
我是魔降风云变
我是小马过河
4）导入模块里所有函数。可以导入一个py文件里的所有函数，不能导入一个目录里的所有py里的所有函数
from mcwtest_dir.mcw1 import *
func()
func2()
------------结果；
我是魔降风云变
我是小马过河
5）重新定义函数，因为导入其它模块里的函数是先执行那个函数的，在本文件重新定义func后，覆盖了那个模块下定义的函数
from mcwtest_dir.mcw1 import func
def func():
    print("重新定义func函数")
func()
-------------结果：
重新定义func函数

def func():  #导入放在下面，就覆盖了本文件下定义的同名函数
    print("重新定义func函数")
from mcwtest_dir.mcw1 import func
func()
--------------结果：
我是魔降风云变
6）如果本文件有定义同名函数，从外面模块导入的同名函数也需要，可以给导入进来的函数加个别名
from mcwtest_dir.mcw1 import func as f
def func():
    print("重新定义func函数")
func()
f()
-------------结果：
重新定义func函数
我是魔降风云变
7）添加文件的父目录到sys.path，父目录已经在sys.path里。导入时可以直接从文件里面导入函数
因为C:mcw已经在sys.path里，所有查询模块能找到C:mcwmcwtest_dir目录，但是不能找到该目录下的文件，只有将这个文件加入到sys.path里才能查询到这个目录下的文件。
import sys,os
sys.path.append("C:mcwmcwtest_dir")
from mcw1 import func
func()
---------------结果；
我是魔降风云变

错误调用方法：
1）在sys.path里找不到这个函数，只能一层一层的找。
mcwtest2_dirdir2_file.py
import mcw1
func()
------结果；
    import mcw1
ModuleNotFoundError: No module named 'mcw1'

2)差上级目录，只有在根目录mcw下才能找到，因为只有mcw在sys.path列表里。
import mcwtest_dir.mcw1 
mcw1.func()
-----------结果：
    mcw1.func()
NameError: name 'mcw1' is not defined

3）差函数名调用func()
import mcwtest_dir.mcw1
mcwtest_dir.mcw1()
--------------------结果：
    mcwtest_dir.mcw1()
TypeError: 'module' object is not callable
4） 差一层mcw1文件名
import mcwtest_dir.mcw1
mcwtest_dir.func()
----------------结果：
    mcwtest_dir.func()
AttributeError: module 'mcwtest_dir' has no attribute 'func'

导入模块：
import 模块 模块.函数()
from 模块 import 函数 函数() 【as起别名 / *】
from 模块 import 函数 as 别名 别名()

导入的另一个示例：

1）
import mcwtest_dir.mcw1
mcwtest_dir.mcw1.func()
2）
from mcwtest_dir import mcw1
mcw1.func()
3）
from mcwtest_dir.mcw1 import func
func()
----------结果：
我是魔降风云变

总结
模块和要执行的py文件在同一目录 且 需要 模块中的很多功能时，推荐用： import 模块 $模块.函数
其他推荐：from 模块 import 模块 $模块.函数()
其他推荐：from 模块.模块 import 函数 $函数()

3.3 sys.path可添加也可删除

import sys
print(sys.path[0])
--------结果；
C:mcwmcwtest2_dir

import sys
print(sys.path[0])
sys.path.pop(0)
print(sys.path)      #sys.path里没有了C:mcwmcwtest2_dir，导入模块需要加上目录了。
-----------------结果：
C:mcwmcwtest2_dir
['C:\mcw', 'C:。。。。。\pycharm_matplotlib_backend']

4、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。

import sys
print(sys.path)
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－结果：
[root@xiaoma ~]# python 1.py 
['/root', '/usr/lib64/python27.zip', '/usr/lib64/python2.7', '/usr/lib64/python2.7/plat-linux2', '/usr/lib64/python2.7/lib-tk', '/usr/lib64/python2.7/lib-old', '/usr/lib64/python2.7/lib-dynload', '/usr/lib64/python2.7/site-packages', '/usr/lib/python2.7/site-packages', '/usr/lib/python2.7/site-packages/cloud_init-0.7.6-py2.7.egg', '/usr/lib/python2.7/site-packages/itchat-1.3.10-py2.7.egg']


import sys
print(sys.path)
---------------------结果：
['D:\aPython_full目录\小马过河的代码练习', 'C:\mcw', 'C:\mcw\venv\Scripts\python36.zip', 'C:\python3\DLLs', 'C:\python3\lib', 'C:\python3', 'C:\mcw\venv', 'C:\mcw\venv\lib\site-packages', 'C:\mcw\venv\lib\site-packages\setuptools-39.1.0-py3.6.egg', 'C:\mcw\venv\lib\site-packages\pip-10.0.1-py3.6.egg', 'C:\软件安装\PyCharm 2018.3.5\helpers\pycharm_matplotlib_backend']

5、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：

 6)dir（）
dir() 函数不带参数时，返回当前范围内的变量、方法和定义的类型列表；带参数时，返回参数的属性、
方法列表。如果参数包含方法__dir__()，该方法将被调用。如果参数不包含__dir__()，
该方法将最大限度地收集参数信息。

复制代码
import sys,os
print(dir(os))
----------------结果：
['DirEntry', 'F_OK', 'MutableMapping', 'O_APPEND', 'O_BINARY', 'O_CREAT', 'O_EXCL', 'O_NOINHERIT', 'O_RANDOM', 'O_RDONLY', 'O_RDWR', 'O_SEQUENTIAL', 'O_SHORT_LIVED', 'O_TEMPORARY', 'O_TEXT', 'O_TRUNC', 'O_WRONLY', 'P_DETACH', 'P_NOWAIT', 'P_NOWAITO', 'P_OVERLAY', 'P_WAIT', 'PathLike', 'R_OK', 'SEEK_CUR', 'SEEK_END', 'SEEK_SET', 'TMP_MAX', 'W_OK', 'X_OK', '_Environ', '__all__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', '_execvpe', '_exists', '_exit', '_fspath', '_get_exports_list', '_putenv', '_unsetenv', '_wrap_close', 'abc', 'abort', 'access', 'altsep', 'chdir', 'chmod', 'close', 'closerange', 'cpu_count', 'curdir', 'defpath', 'device_encoding', 'devnull', 'dup', 'dup2', 'environ', 'errno', 'error', 'execl', 'execle', 'execlp', 'execlpe', 'execv', 'execve', 'execvp', 'execvpe', 'extsep', 'fdopen', 'fsdecode', 'fsencode', 'fspath', 'fstat', 'fsync', 'ftruncate', 'get_exec_path', 'get_handle_inheritable', 'get_inheritable', 'get_terminal_size', 'getcwd', 'getcwdb', 'getenv', 'getlogin', 'getpid', 'getppid', 'isatty', 'kill', 'linesep', 'link', 'listdir', 'lseek', 'lstat', 'makedirs', 'mkdir', 'name', 'open', 'pardir', 'path', 'pathsep', 'pipe', 'popen', 'putenv', 'read', 'readlink', 'remove', 'removedirs', 'rename', 'renames', 'replace', 'rmdir', 'scandir', 'sep', 'set_handle_inheritable', 'set_inheritable', 'spawnl', 'spawnle', 'spawnv', 'spawnve', 'st', 'startfile', 'stat', 'stat_float_times', 'stat_result', 'statvfs_result', 'strerror', 'supports_bytes_environ', 'supports_dir_fd', 'supports_effective_ids', 'supports_fd', 'supports_follow_symlinks', 'symlink', 'sys', 'system', 'terminal_size', 'times', 'times_result', 'truncate', 'umask', 'uname_result', 'unlink', 'urandom', 'utime', 'waitpid', 'walk', 'write']

参考链接：
1）http://www.runoob.com/python/python-modules.html
2）https://docs.python.org/zh-cn/3.7/tutorial/modules.html