python3之模块

1、python3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。

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。

#新建模块文件modle_1.py，内容如下：
def p_func(arg):
    print('hello',arg)
    return

#新建主模块文件main.py，内容如下：
from modle_1 import p_func   #导入模块modle_1中的p_func函数

if __name__ == "__main__":   #判断是否为主程序执行口
    p_func('python')

#output：
hello python    

2、模块的引入

模块定义好后，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math，就可以在文件最开始用import math来引入，在调用math模块中的函数时，必须使用:模块名.函数名，来使用函数。

一个模块只会被导入一次，不管执行了多少次import，这样可以防止导入模块被重复执行。

from  ...   import语句：

python中的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 mod import  func_1    #导入mod模块中的func_1函数 

这个声明不会把整个mod模块导入到当前命名空间中，它只会将mod里的func_1单个引入到执行这个声明的模块的全局符号表。

from ... import *  ：这样会把模块中的所有内容导入到当前命名空间，一般不建议使用，消耗内存空间，也容易出现未预知的问题。

3、搜索路径

当导入一个模块后，python解析器对模块位置的搜索顺序是：

当前目录----shell变量PYTHONPATH下的每个目录----------python模块路径目录

模块的搜索路径存储在system模块的sys.path变量中，包括当前目录，pythonpath和安装过程决定的默认目录。

>>> import sys
>>> print(sys.path)
['', '/usr/local/python35/lib/python35.zip', '/usr/local/python35/lib/python3.5', '/usr/local/python35/lib/python3.5/plat-linux', '/usr/local/python35/lib/python3.5/lib-dynload', '/usr/local/python35/lib/python3.5/site-packages']

其中的空字符串表示当前工作目录，当安装第三方模块的时候，如果不是按照标准方式安装，则为了能够引用这些模块，必须将这些模块的安装路径添加到sys.path中，有以下几种方法：

1）最简单的方法,是在sys.path的某个目录下添加路径配置文件，最常见的就是在..../site-package/目录下，路径配置文件的扩展名为'.pth'，其中的每一行包含一个单独的路径，该路径会添加到sys.path列表中，“.pth”中的路径可以是绝对路径也可以是相对路径，如果是相对路径则相对于包含".pth"文件的路径而言的。

>>> import sys
>>> print(sys.path)     #默认搜索路径
['', '/usr/local/python35/lib/python35.zip', '/usr/local/python35/lib/python3.5', '/usr/local/python35/lib/python3.5/plat-linux', '/usr/local/python35/lib/python3.5/lib-dynload', '/usr/local/python35/lib/python3.5/site-packages']

[root@python site-packages]# vim /media/aa.py  #在site-packages下新建配置文件system.th内容为需要添加的模块路径
[root@python site-packages]# cat system.pth
/media
#在/media目录下新建模块aa.py
[root@python site-packages]# cat /media/aa.py 

def munit(x,y):
    print('sun:',x+y)
    return x+y

>>> sys.path
['', '/usr/local/python35/lib/python35.zip', '/usr/local/python35/lib/python3.5', '/usr/local/python35/lib/python3.5/plat-linux', '/usr/local/python35/lib/python3.5/lib-dynload', '/usr/local/python35/lib/python3.5/site-packages', '/media'] #默认路径下增加了一个/media搜索路径
>>> import aa   #导入模块aa
>>> aa.munit(1,2)   #执行模块中的函数
sun: 3
3

2）另一种方法就是在Python标准库中修改site.py文件，并编辑sys.path。除非使用了-S开关选项，否则site.py在Python解释器加载时会自动被引入（执行），作用是加载site-packages中的包和模块到python的sys.path里面。所以，可以编辑site.py，然后加上下面的两行内容即可：

>>> import aa
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: No module named 'aa'
>>> import sys
>>> sys.path
['', '/usr/local/python35/lib/python35.zip', '/usr/local/python35/lib/python3.5', '/usr/local/python35/lib/python3.5/plat-linux', '/usr/local/python35/lib/python3.5/lib-dynload', '/usr/local/python35/lib/python3.5/site-packages']
>>> import sys
>>> sys.path.append("/media")   #添加模块路径到搜索路径中
>>> sys.path
['', '/usr/local/python35/lib/python35.zip', '/usr/local/python35/lib/python3.5', '/usr/local/python35/lib/python3.5/plat-linux', '/usr/local/python35/lib/python3.5/lib-dynload', '/usr/local/python35/lib/python3.5/site-packages', '/media']
>>> import aa
>>> aa.munit(2,3)
sun: 5
5

3）修改PYTHONPATH环境变量，一般不推荐使用此方法。

set PYTHONPATH =/usr/local/lib/python

4、命名空间和作用域

变量是拥有匹配对象的名字（标识符）。命名空间是一个包含了变量名称们（键）和它们各自相应的对象们（值）的字典。

一个 Python 表达式可以访问局部命名空间和全局命名空间里的变量。如果一个局部变量和一个全局变量重名，则局部变量会覆盖全局变量。

每个函数都有自己的命名空间。类的方法的作用域规则和通常函数的一样。

Python 会智能地猜测一个变量是局部的还是全局的，它假设任何在函数内赋值的变量都是局部的。

因此，如果要给函数内的全局变量赋值，必须使用 global 语句。

global VarName 的表达式会告诉 Python， VarName 是一个全局变量，这样 Python 就不会在局部命名空间里寻找这个变量了。

例如，我们在全局命名空间里定义一个变量 Money。我们再在函数内给变量 Money 赋值，然后 Python 会假定 Money 是一个局部变量。然而，我们并没有在访问前声明一个局部变量 Money，结果就是会出现一个 UnboundLocalError 的错误。取消 global 语句的注释就能解决这个问题。

Money = 2000    #定义全局变量

def addmoney():
    #global Money
    Money = Money +1   #函数内不能直接调用全局变量，必须用global来声明全局变量

print(Money)
addmoney()
print(Money)

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。

import TEST
print(TEST.add(8,9))
con = dir(TEST)
print(con)

['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'add']

#特殊字符串变量__name__指向模块的名字，__file__指向该模块的导入文件名，add为函数名。

6、globals()和locals()函数

根据调用地方的不同，globals() 和 locals() 函数可被用来返回全局和局部命名空间里的名字。

如果在函数内部调用 locals()，返回的是所有能在该函数里访问的命名。

如果在函数内部调用 globals()，返回的是所有在该函数里能访问的全局名字。

两个函数的返回类型都是字典。所以名字们能用 keys() 函数摘取。

7、reload() 函数

当一个模块被导入到一个脚本，模块顶层部分的代码只会被执行一次。

因此，如果你想重新执行模块里顶层部分的代码，可以用 reload() 函数。该函数会重新导入之前导入过的模块。

8、python中的包

包是一个分层次的文件目录结构，它定义了一个由模块及子包，和子包下的子包等组成的 Python 的应用环境。

简单来说，包就是文件夹，但该文件夹下必须存在 __init__.py 文件, 该文件的内容可以为空。__int__.py用于标识当前文件夹是一个包。

#首先在根目录下创建两个目录，分别创建模块aa,bb
[root@python media1]# ls /media/
aa.py __pycache__
[root@python media1]# ls /media1/
bb.py  __pycache__
#在aa和bb模块下创建函数：
[root@python media1]# cat /media/aa.py 

def munit(x,y):
    print('sun:',x+y)
    return x+y
[root@python media1]# cat /media1/bb.py 

def mule(x,y):
    return x**y

#调用模块
[root@python ~]# cat init.py
import sys
sys.path.append("/media")
from aa import munit
print(sys.path)
s = munit(3,4)
print(s)

[root@python ~]# python35 init.py
['/root', '/usr/local/python35/lib/python35.zip', '/usr/local/python35/lib/python3.5', '/usr/local/python35/lib/python3.5/plat-linux', '/usr/local/python35/lib/python3.5/lib-dynload', '/usr/local/python35/lib/python3.5/site-packages', '/media']
sun: 7
7