Python基礎(chǔ)之模塊怎么使用

這篇文章主要介紹“Python基礎(chǔ)之模塊怎么使用”，在日常操作中，相信很多人在Python基礎(chǔ)之模塊怎么使用問(wèn)題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡(jiǎn)單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”Python基礎(chǔ)之模塊怎么使用”的疑惑有所幫助！接下來(lái)，請(qǐng)跟著小編一起來(lái)學(xué)習(xí)吧！

一、模塊

模塊可以看成是一堆函數(shù)的集合體。

一個(gè)py文件內(nèi)部就可以放一堆函數(shù)，因此一個(gè)py文件就可以看成一個(gè)模塊。

如果這個(gè)py文件的文件名為module.py，模塊名則是module。

1、模塊的四種形式

在Python中，總共有以下四種形式的模塊：

• 自定義模塊：如果你自己寫一個(gè)py文件，在文件內(nèi)寫入一堆函數(shù)，則它被稱為自定義模塊，即使用python編寫的.py文件

• 第三方模塊：已被編譯為共享庫(kù)或DLL的C或C++擴(kuò)展 ，如requests

• 內(nèi)置模塊：使用C編寫并鏈接到python解釋器的內(nèi)置模塊 ，如time

• 包（文件夾）：把一系列模塊組織到一起的文件夾（注：文件夾下有一個(gè)__init__.py文件，該文件夾稱之為包）

2、為什么要用模塊？

• 用第三方或者內(nèi)置的模塊是一種拿來(lái)主義，可以極大地提升開發(fā)效率。

• 自定義模塊，將我們自己程序中用到的公共功能，寫入一個(gè)python文件，然后程序的各部分組件可以通過(guò)導(dǎo)入的方式來(lái)引用自定義模塊的功能。

二、如何用模塊

一般我們使用import和from...import...導(dǎo)入模塊。

以下述spam.py內(nèi)的文件代碼為例。

# spam.py
print('from the spam.py')
money = 1000
def read1():
print('spam模塊：', money)
def read2():
print('spam模塊')
read1()
def change():
global money
money = 0

1、import 模塊名

語(yǔ)法如下：

import module1[, module2[,... moduleN]

import導(dǎo)入的模塊，訪問(wèn)需要加前綴。

import首次導(dǎo)入模塊發(fā)生了3件事：

• 以模塊為準(zhǔn)創(chuàng)造一個(gè)模塊的名稱空間

• 執(zhí)行模塊對(duì)應(yīng)的文件，將執(zhí)行過(guò)程中產(chǎn)生的名字都丟到模塊的名稱空間

• 在當(dāng)前執(zhí)行文件中拿到一個(gè)模塊名

注意：模塊的重復(fù)導(dǎo)入會(huì)直接引用之前創(chuàng)造好的結(jié)果，不會(huì)重復(fù)執(zhí)行模塊的文件。

# run.py
import spam # from the spam.py
import spam
money = 111111
spam.read1() # 'spam模塊：1000'
spam.change()
print(spam.money) # 0
print(money) # 111111

導(dǎo)入重命名：smt變量指向span模塊的名稱空間

# run.py
import spam as sm
money = 111111
sm.money
sm.read1() # 'spam模塊：1000'
sm.read2
sm.change()
print(money) # 1000

導(dǎo)入多個(gè)模塊

import spam, time, os
# 推薦使用下述方式
import spam
import time
import os

2、from 模塊名 import 具體的函數(shù)

語(yǔ)法如下：

from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

這個(gè)聲明不會(huì)把整個(gè)模塊導(dǎo)入到當(dāng)前的命名空間中，它只會(huì)將模塊里的一個(gè)或多個(gè)函數(shù)引入進(jìn)來(lái)。

from...import...導(dǎo)入的模塊，訪問(wèn)不需要加前綴。

from...import...首次導(dǎo)入模塊發(fā)生了3件事：

• 以模塊為準(zhǔn)創(chuàng)造一個(gè)模塊的名稱空間

• 執(zhí)行模塊對(duì)應(yīng)的文件，將執(zhí)行過(guò)程中產(chǎn)生的名字都丟到模塊的名稱空間

• 在當(dāng)前執(zhí)行文件的名稱空間中拿到一個(gè)名字，該名字直接指向模塊中的某一個(gè)名字，意味著可以不用加任何前綴而直接使用

• 優(yōu)點(diǎn)：不用加前綴，代碼更加精簡(jiǎn)

• 缺點(diǎn)：容易與當(dāng)前執(zhí)行文件中名稱空間中的名字沖突

# run.py
from spam import money
from spam import money,read1
money = 10
print(money) # 10

rom … import * 語(yǔ)句：導(dǎo)入文件內(nèi)所有的功能：

# spam.py
__all__ = ['money', 'read1'] # 只允許導(dǎo)入'money'和'read1'

# run.py
from spam import * # 導(dǎo)入spam.py內(nèi)的所有功能，但會(huì)受限制于__all__
money = 111111
read1() # 'spam模塊：1000'
change()
read1() # 'spam模塊：0'
print(money) # 111111

3、循環(huán)導(dǎo)入

以下情況會(huì)出現(xiàn)循環(huán)導(dǎo)入：

# m1.py
print('from m1.py')
from m2 import x
y = 'm1'
# m2.py
print('from m2.py')
from m1 import y
x = 'm2'

可以使用函數(shù)定義階段只識(shí)別語(yǔ)法的特性解決循環(huán)導(dǎo)入的問(wèn)題，或從本質(zhì)上解決循環(huán)導(dǎo)入的問(wèn)題，但是最好的解決方法是不要出現(xiàn)循環(huán)導(dǎo)入。

方案一：

# m1.py
print('from m1.py')
def func1():
from m2 import x
print(x)
y = 'm1'



# m2.py
print('from m2.py')
def func1():
from m1 import y
print(y)
x = 'm2'

方案二：

5、# m1.py
print('from m1.py')
y = 'm1'
from m2 import x



# m2.py
print('from m2.py')
x = 'm2'
from m1 import y

4、dir() 函數(shù)

內(nèi)置的函數(shù) dir() 可以找到模塊內(nèi)定義的所有名稱。以一個(gè)字符串列表的形式返回:

dir(sys)
['__displayhook__', '__doc__', '__excepthook__', '__loader__', '__name__',
'__package__', '__stderr__', '__stdin__', '__stdout__',
'_clear_type_cache', '_current_frames', '_debugmallocstats', '_getframe',
'_home', '_mercurial', '_xoptions', 'abiflags', 'api_version', 'argv',
'base_exec_prefix', 'base_prefix', 'builtin_module_names', 'byteorder',
'call_tracing', 'callstats', 'copyright', 'displayhook',
'dont_write_bytecode', 'exc_info', 'excepthook', 'exec_prefix',
'executable', 'exit', 'flags', 'float_info', 'float_repr_style',
'getcheckinterval', 'getdefaultencoding', 'getdlopenflags',
'getfilesystemencoding', 'getobjects', 'getprofile', 'getrecursionlimit',
'getrefcount', 'getsizeof', 'getswitchinterval', 'gettotalrefcount',
'gettrace', 'hash_info', 'hexversion', 'implementation', 'int_info',
'intern', 'maxsize', 'maxunicode', 'meta_path', 'modules', 'path',
'path_hooks', 'path_importer_cache', 'platform', 'prefix', 'ps1',
'setcheckinterval', 'setdlopenflags', 'setprofile', 'setrecursionlimit',
'setswitchinterval', 'settrace', 'stderr', 'stdin', 'stdout',
'thread_info', 'version', 'version_info', 'warnoptions']

如果沒(méi)有給定參數(shù)，那么 dir() 函數(shù)會(huì)羅列出當(dāng)前定義的所有名稱:

a = [1, 2, 3, 4, 5]
import fibo
fib = fibo.fib
print(dir()) # 得到一個(gè)當(dāng)前模塊中定義的屬性列表
# ['__builtins__', '__name__', 'a', 'fib', 'fibo', 'sys']

b = 5 # 建立一個(gè)新的變量 'a'
print(dir())
# ['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'a', 'b']
del b # 刪除變量名a
print(dir())
# ['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'a']

三、模塊搜索路徑

1、導(dǎo)入模塊時(shí)查找模塊的順序

1、先從內(nèi)存中已經(jīng)導(dǎo)入的模塊中尋找

如果我們?cè)谶\(yùn)行run.py文件的時(shí)候，快速刪除mmm.py文件，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)文件會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，而不會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)閙mm已經(jīng)被導(dǎo)入內(nèi)存當(dāng)中。如果我們?cè)僖淮芜\(yùn)行run.py時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)閙mm.py已經(jīng)被刪除了。

# test.py
import m1 # 從m1.py文件中導(dǎo)入的,然后會(huì)生成m1模塊的名稱空間
import time
# 刪除m1.py文件,m1模塊的名稱空間仍然存在

time.sleep(10)
import m1 # 不報(bào)錯(cuò),一定不是從文件中獲取了m1模塊,而是從內(nèi)存中獲取的

2、內(nèi)置的模塊

驗(yàn)證先從內(nèi)置中找，不會(huì)先找自定義的time.py文件。

# time.py
print('from time.py')
# run.py
import time
print(time) #

3、環(huán)境變量sys.path中找（強(qiáng)調(diào)：sys.path的第一個(gè)值是當(dāng)前執(zhí)行文件的所在的文件夾）

import sys
for n in sys.path:
print(n)
# C:\PycharmProjects\untitled\venv\Scripts\python.exe C:/PycharmProjects/untitled/hello.py
# C:\PycharmProjects\untitled
# C:\PycharmProjects\untitled
# C:\Python\Python38\python38.zip
# C:\Python\Python38\DLLs
# C:\Python\Python38\lib
# C:\Python\Python38
# C:\PycharmProjects\untitled\venv
# C:\PycharmProjects\untitled\venv\lib\site-packages

如果mmm.py在C:\PycharmProjects\untitled\day16路徑下，而執(zhí)行文件路徑為C:\PycharmProjects\untitled，如果普通導(dǎo)入一定會(huì)報(bào)錯(cuò)，我們可以把C:\PycharmProjects\untitled\day16添加到環(huán)境變量sys.path中，防止報(bào)錯(cuò)。

# run.py
import sys
sys.path.append(r'C:\PycharmProjects\untitled\day16')
print(sys.path)
import mmm
mmm.f1()

2、搜索路徑以執(zhí)行文件為準(zhǔn)

假設(shè)我們有如下目錄結(jié)構(gòu)的文件，文件內(nèi)代碼分別是：

而hello和spam.py不是同目錄下的，因此run.py的環(huán)境變量無(wú)法直接找到m2,需要從文件夾導(dǎo)入

from aa import spam
print(spam.money)

四、Python文件的兩種用途

一個(gè)模塊被另一個(gè)程序第一次引入時(shí)，其主程序?qū)⑦\(yùn)行。如果我們想在模塊被引入時(shí)，模塊中的某一程序塊不執(zhí)行，我們可以用__name__屬性來(lái)使該程序塊僅在該模塊自身運(yùn)行時(shí)執(zhí)行。

python文件總共有兩種用途，一種是執(zhí)行文件；另一種是被當(dāng)做模塊導(dǎo)入。

每個(gè)模塊都有一個(gè)__name__屬性，當(dāng)其值是'__main__'時(shí)，表明該模塊自身在運(yùn)行，否則是被引入。

1、當(dāng)run.py運(yùn)行的時(shí)候，aaa.py被當(dāng)做引用模塊，它的__name__ == 'aaa'（模塊名），會(huì)執(zhí)行aaa.py中的f1()。

# aaa.py
x = 1
def f1():
print('from f1')
f1()
# run.py
import aaa

2、aaa.py被當(dāng)做可執(zhí)行文件時(shí)，加上__name__ == '__main__'，單獨(dú)運(yùn)行aaa.py才會(huì)執(zhí)行aaa.py中的f1()。 run.py運(yùn)行時(shí)可以防止執(zhí)行f1()。

# aaa.py
x = 1
def f1():
print('from f1')

if __name__ == '__main__':
f1()

五、包

包是一種管理 Python 模塊命名空間的形式，包的本質(zhì)就是一個(gè)含有.py的文件的文件夾。

包采用"點(diǎn)模塊名稱"。比如一個(gè)模塊的名稱是 A.B， 那么他表示一個(gè)包 A中的子模塊 B 。

目錄只有包含一個(gè)叫做 __init__.py 的文件才會(huì)被認(rèn)作是一個(gè)包。

在導(dǎo)入一個(gè)包的時(shí)候，Python 會(huì)根據(jù) sys.path 中的目錄來(lái)尋找這個(gè)包中包含的子目錄。

導(dǎo)入包發(fā)生的三件事：

• 創(chuàng)建一個(gè)包的名稱空間

• 由于包是一個(gè)文件夾，無(wú)法執(zhí)行包，因此執(zhí)行包下的.py文件，將執(zhí)行過(guò)程中產(chǎn)生的名字存放于包名稱空間中（即包名稱空間中存放的名字都是來(lái)自于.py）

• 在當(dāng)前執(zhí)行文件中拿到一個(gè)名字aaa，aaa是指向包的名稱空間的

導(dǎo)入包就是在導(dǎo)入包下的.py，導(dǎo)入m1就是導(dǎo)入m1中的__init__。

1、兩種方式導(dǎo)入：

• import ... :
  import item.subitem.subsubitem 這種導(dǎo)入形式，除了最后一項(xiàng)，都必須是包，而最后一項(xiàng)則可以是模塊或者是包，但是不可以是類，函數(shù)或者變量的名字。

• from ... import...:
  當(dāng)使用 from package import item 這種形式的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的 item 既可以是包里面的子模塊（子包），或者包里面定義的其他名稱，比如函數(shù)，類或者變量。

2、import 導(dǎo)入包內(nèi)的模塊

import 可以每次只導(dǎo)入一個(gè)包里面的特定模塊，他必須使用全名去訪問(wèn)。

import aaa.bbb.m3
print(aaa.bbb.m3.func3())

import方式不能導(dǎo)入函數(shù)、變量：import aaa.bbb.m3.f3錯(cuò)誤

3、from import方式：

導(dǎo)入模塊內(nèi)具體的模塊

這種方式不需要那些冗長(zhǎng)的前綴進(jìn)行訪問(wèn)

from aaa.bbb import m3
print(m3.func3())

導(dǎo)入模塊內(nèi)具體的功能

這種方式不需要那些冗長(zhǎng)的前綴進(jìn)行訪問(wèn)

from aaa.bbb.m3 import func3
print(func3())

4、 絕對(duì)導(dǎo)入和相對(duì)導(dǎo)入

絕對(duì)導(dǎo)入：

# aaa/.py
from aaa.m1 import func1
from aaa.m2 import func2

相對(duì)導(dǎo)入：

• .代表當(dāng)前被導(dǎo)入文件所在的文件夾

• ..代表當(dāng)前被導(dǎo)入文件所在的文件夾的上一級(jí)

• ...代表當(dāng)前被導(dǎo)入文件所在的文件夾的上一級(jí)的上一級(jí)

from .m1 import func1
from .m2 import func2

5、from...import *

導(dǎo)入語(yǔ)句遵循如下規(guī)則：如果包定義文件 __init__.py 存在一個(gè)叫做 __all__ 的列表變量，那么在使用 from package import * 的時(shí)候就把這個(gè)列表中的所有名字作為包內(nèi)容導(dǎo)入。

這里有一個(gè)例子，在:file:sounds/effects/__init__.py中包含如下代碼:

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

這表示當(dāng)你使用from sound.effects import *這種用法時(shí)，你只會(huì)導(dǎo)入包里面這三個(gè)子模塊。

六、軟件開發(fā)的目錄規(guī)范

為了提高程序的可讀性與可維護(hù)性，我們應(yīng)該為軟件設(shè)計(jì)良好的目錄結(jié)構(gòu)，這與規(guī)范的編碼風(fēng)格同等重要，簡(jiǎn)而言之就是把軟件代碼分文件目錄。假設(shè)你要寫一個(gè)ATM軟件，你可以按照下面的目錄結(jié)構(gòu)管理你的軟件代碼：

ATM/
|-- core/
| |-- src.py # 業(yè)務(wù)核心邏輯代碼
|
|-- api/
| |-- api.py # 接口文件
|
|-- db/
| |-- db_handle.py # 操作數(shù)據(jù)文件
| |-- db.txt # 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)文件
|
|-- lib/
| |-- common.py # 共享功能
|
|-- conf/
| |-- settings.py # 配置相關(guān)
|
|-- bin/
| |-- run.py # 程序的啟動(dòng)文件，一般放在項(xiàng)目的根目錄下，因?yàn)樵谶\(yùn)行時(shí)會(huì)默認(rèn)將運(yùn)行文件所在的文件夾作為sys.path的第一個(gè)路徑，這樣就省去了處理環(huán)境變量的步驟
|
|-- log/
| |-- log.log # 日志文件
|
|-- requirements.txt # 存放軟件依賴的外部Python包列表，詳見https://pip.readthedocs.io/en/1.1/requirements.html
|-- README # 項(xiàng)目說(shuō)明文件

settings.py

# settings.py
import os
BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
DB_PATH = os.path.join(BASE_DIR, 'db', 'db.txt')
LOG_PATH = os.path.join(BASE_DIR, 'log', 'user.log')
# print(DB_PATH)
# print(LOG_PATH)

common.py

# common.py
import time
from conf import settings
def logger(msg):
current_time = time.strftime('%Y-%m-%d %X')
with open(settings.LOG_PATH, mode='a', encoding='utf-8') as f:
f.write('%s %s' % (current_time, msg))

src.py

# src.py
from conf import settings
from lib import common
def login():
print('登陸')
def register():
print('注冊(cè)')
name = input('username>>: ')
pwd = input('password>>: ')
with open(settings.DB_PATH, mode='a', encoding='utf-8') as f:
f.write('%s:%s\n' % (name, pwd))
# 記錄日志。。。。。。
common.logger('%s注冊(cè)成功' % name)
print('注冊(cè)成功')
def shopping():
print('購(gòu)物')
def pay():
print('支付')
def transfer():
print('轉(zhuǎn)賬')
func_dic = {
'1': login,
'2': register,
'3': shopping,
'4': pay,
'5': transfer,
}
def run():
while True:
print("""
1 登陸
2 注冊(cè)
3 購(gòu)物
4 支付
5 轉(zhuǎn)賬
6 退出
""")
choice = input('>>>: ').strip()
if choice == '6': break
if choice not in func_dic:
print('輸入錯(cuò)誤命令，傻叉')
continue
func_dic[choice]()

run.py

# run.py
import sys
import os
BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(BASE_DIR)
from core import src
if __name__ == '__main__':
src.run()

到此，關(guān)于“Python基礎(chǔ)之模塊怎么使用”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章！