15-模块

模块

python中的模块

有过C语言编程经验的朋友都知道，在C语言中如果要引用sqrt函数，必须用语句#include <math.h>引入math.h这个头文件，否则是无法正常进行调用的。

那么在python中，如果要引用一些其他的函数，该怎么处理呢？

在python中，有一个概念叫做模块（module），这个和C语言中的头文件以及Java中的包很类似，比如在python中想要调用sqrt函数，必须用import关键字引入math这个模块。

说的通俗点：模块就好比是工具包，要想使用这个工具包中的工具，就需要导入模块。

import

在python中用关键字import来引入某个模块，比如要引用math模块，就可以在文件最开始的地方用import math来引入。

形如：

　　import module1,module2......

当python解释器遇到import语句，如果模块在当前搜索路径就会被导入。

在调用math模块中的函数，必须这样引用：

　　模块名.函数名

想一想：

　　为什么必须加上模块名调用呢？

答案：

　　因为可能存在一种情况：在多个模块中含有多个相同名称的模块，此时如果只是通过函数名来调用的话，解释器无法知道的到底想调用哪一个函数。所以如果像上述这样引入模块的时候，调用函数必须加上模块名

In [1]: import math

In [2]: print(sqrt(2))
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-2-ccba833fe35f> in <module>()
----> 1 print(sqrt(2))

NameError: name 'sqrt' is not defined

In [3]: print(math.sqrt(2))
1.4142135623730951

In [4]: 

有时候我们只需要用到模块中的某个函数，只需要引入模块即可，此时可以用一下方法实现：

from 模块名 import 函数1,函数2......

不但可以引入函数，还可以引入一些全局变量、类等。

注意：

• 　　通过这种方式引入的话，调用函数时只能给出函数名，不能给出模块名，但是当两个模块中含有相同名称的函数的时候，后面一次引入会覆盖前一次引入。也就是说假如模块A中有函数function()，在模块B中也有函数Function()，如果引入A中的Function()在先，B中的Function()在后，那么当调用Function()函数的时候，是会去执行模块B中的Function()函数的
• 　　如果像一次性引入math中所有东西，还可以通过from math import *来实现

from...import...

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 module import name1[,name2[,.......nameN]]

例如，要导入模块fib的fibonacci函数，使用一下语句：

　　from fib import fibonacci

注意：

• 　　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

from...import *

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，只需使用以下声明：

from module import *

注意：

• 　　这提供一个简单的方法来导入一个模块中的所有项目

as

相当于别名

In [4]: import time as tt

In [5]: time.sleep(2)
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-5-786f94e3d130> in <module>()
----> 1 time.sleep(2)

NameError: name 'time' is not defined

In [6]: tt.sleep(2)

In [7]: from time import sleep as sp

In [8]: sleep(2)
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-8-eb0a172cbb1a> in <module>()
----> 1 sleep(2)

NameError: name 'sleep' is not defined

In [9]: sp(2)

定位模块

当我们想导入一个模块的时候，python解释器对模块位置的搜索顺序应该是：

• 当前目录
• 如果不在当前目录，python则搜索在shell变量下的PYTHONPATH的每个目录
• 如果都找不到，python会查看默认路径，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，变量中包含当前目录，PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录

模块介绍

定义自己的模块

在python中，每个python文件都可以作为一个模块，模块的名字就是文件的名字。

比如我们有一个test.py文件，在test.py中定义了add函数

 11 def add(a,b):
 12     return a+b 

调用自己定义的模块

那么在其他文件中就可以先import test，然后通过test.add(a,b)来调用了，淡然也可以通过from test impotrrt add来引入，首先在当前目录下创建一个main.py文件

 11 import test
 12 result = test.add(11,22)
 13 print(result)

运行main.py文件，程序结果如下：

33

测试模块

在实际开发中，当一个开发人员编写完一个模块后，为了让模块能够在项目中达到想要的效果，这个开发人员会自行在py文件中添加一些测试信息，例如：

test.py

 11 def add(a,b):                            
 12     return a+b                           
 13                                          
 14 #用来进行测试                            
 15 ret = add(11,22)                         
 16 print('int test.py file,,,,11+22:%d'%ret)

如果此时，在其他py文件中引入此文件的话，想想看测试的那段代码是否也会执行呢？

main.py

 11 import test
 12 result = test.add(11,22)
 13 print(result)  

运行结果如下：

int test.py file,,,,11+22:33
33

至此，可发现test.py中的 测试代码，应该是单独执行时才会运行的，不应该是其他的文件中引用而执行

为了解决这个问题，python在执行一个文件时有一个变量__name__

直接运行此文件

test.py

 11 def add(a,b):                                   
 12     return a+b                                  
 13                                                 
 14 #用来进行测试                                   
 15 #ret = add(11,22)                               
 16 #print('int test.py file,,,,11+22:%d'%ret)      
 17                                                 
 18 print('in test.py file,__name__ is %s'%__name__)

运行结果如下：

in test.py file,__name__ is __main__

在其他文件中import此文件

main.py

 11 import test
 12 #result = test.add(11,22)
 13 #print(result) 

运行main.py文件，结果如下：

in test.py file,__name__ is test

总结：

可以根据__name__变量的结果能够判断出，是直接执行的python脚本还是被引入执行的，从而能够有选择性的执行测试代码

test.py

 11 def add(a,b):
 12     return a+b
 13      
 14 #用来进行测试
 15 if __name__ == '__main__':　　　　#使用这个方法来有选择性的执行测试代码，实际开发中常用
 16     ret = add(11,22)
 17     print('int test.py file,,,,11+22:%d'%ret)                                                                      
 18      
 19 #print('in test.py file,__name__ is %s'%__name__)

main.py

 11 import test
 12 result = test.add(11,22)                                                                                           
 13 print(result)

运行后结果：

33

 

模块中的__all__

没有__all__

test.py

 11 class Test(object):
 12     def test(self):
 13         print('-------Test类中的test方法-----------')
 14      
 15 def test1():
 16     print('----------test1函数--------------')
 17      
 18 def test2():
 19     print('-------------test2函数-------------')

main.py

 11 from test import *
 12 a = Test()
 13 a.test()
 14 test1()
 15 test2()   

运行main.py结果如下：

-------Test类中的test方法-----------
----------test1函数--------------
-------------test2函数-------------

模块中有__all__

test.py

 11 __all__ = ['Test','test1']                                                                                         
 12 class Test(object):      
 13     def test(self):      
 14         print('-------Test类中的test方法-----------')
 15                          
 16 def test1():             
 17     print('----------test1函数--------------')
 18                          
 19 def test2():             
 20     print('-------------test2函数-------------')

main.py

 11 from test import *
 12 a = Test()
 13 a.test()
 14 test1()
 15 test2() 

运行main.py结果如下：

-------Test类中的test方法-----------
----------test1函数--------------
Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 15, in <module>
    test2()
NameError: name 'test2' is not defined

总结：

• 　　如果一个文件中有__all__变量，那就是意味着这个变量中的元素，不会被 from xxx import *时导入