【python基础教程】-10.开箱即用(模块的工作原理,获悉模块的功能以及常用模块)

资料来源

(1) Python基础教程第三版

1.模块的工作原理

1.1 简单的模块及使用

1.1.1 模块的本质

(1) 模块就是程序,任何python程序都可以作为模块导入;

1.1.2 简单的模块示例

#hello.py
print("Hello, world!")

1.1.3 模块的使用

import sys
sys.path.append(‘C:/python’)  #C:/python是模块hello.py的文件存储位置

注1:上述代码告诉解释器,除了通常查找的位置外,还应到C:\python中去查找;这样做后,就可以通过import hello导入这个模块;

注2:当导入模块时,其所在目录除源代码文件外,还新建一个名为__pycache__的子目录;这个目录包含处理后的文件,python能够更高效地处理它们;以后再倒入这个模块时,如果.py文件没有发生变化,python将导入处理后的文件,否则将重新生成处理后的文件;

注3:模块并不是用来执行操作的,而是用来定义变量、函数、类等;

1.2 模块是用来下定义的

1.2.1 创建模块的原因

(1) 它们可以像类一样,有自己的作用域;

(2) 使用模块实现了代码重用,将代码放在模块中,可以在多个程序中使用它们;

1.2.2 在模块中定义函数

#hello2.py
def hello():
      print("Hello, world!")

import hello2
hello2.hello()

1.2.3 在模块中添加测试代码

#带测试代码的模块
#hello3.py
def hello():
      print("Hello, world!")

#测试代码:
hello()

注1:但是这样操作存在问题: 如果将该模块作为普通程序运行,发现运行正常; 但如果在另一个程序中将其作为模块导入,也将执行测试代码; 为了避免这种行为,需要检查模块是作为程序运行还是被导入另一个程序;这种情况下,需要使用__name__;

注2: 在主程序中,__name__的值是‘__main__’;而在使用模块的程序中,被导入模块的__name__被设置为模块的名称;

#更加完美的带测试代码的模块
#hello4.py
def hello():
      print("Hello, world!")

def test():
      hello()

if __name__=='__main__': test()

1.2.4 让模块可用

1.2.4.1 将模块放在正确的位置

(1) 找出python解释器到哪里查找模块,再将模块文件放在该处即可;

import sys
import pprint
pprint.pprint(sys.path) #可以将模块放到pprint打印出的任何一个路径下

1.2.4.2 告诉解释器去哪里寻找

(1) 1.2.4.1将模块放在正确的位置有其局限性,比如python解释器的目录中充斥着编写的模块,或者没有写权限,无法将文件保存在python解释器的目录中;

(2) 如果将模块放到其他地方,就需要告诉解释器去哪里寻找;一种方法是修改sys.path,如1.1.3所示; 另一种比较标准的方法是将模块所在目录包含在环境变量PYTHONPATH中;

1.2.5 包(package)

(1) 为组织模块,可将其编组为包; 包是另一种模块,可以包含其他模块;

(2) 包是一个目录,该目录中必须包含文件__init__.py;

(3) 如果像导入普通模块那样导入包,文件__init__.py的内容就是包的内容;

(4) 要将模块加入包中,只需把模块文件放在包目录中即可;

(5) 可以在包中嵌套其他包;

文件目录
～/python/
～/python/drawing/                        包目录
~/python/drawing/__init__.py       包代码
~/python/drawing/colors.py           模块colors
~/python/drawing/shapes.py         模块shapes

import drawing              #导入包
import drawing.colors       #导入drawing包中的colors模块
from drawing import shapes  #导入模块shapes

注1: import drawing只能使用__init__.py的内容;

注2: import drawing.colors可以使用模块colors,但是只能通过全限定名drawing.colors使用;

注3:from drawing import shapes可以使用简化名即shapes来使用模块shapes;

2.获悉模块的功能

2.1 使用python解释器研究模块

注1:需要采用import语句导入模块;

2.1.1 使用dir

(1) 函数dir会列出对象的所有属性; 对于模块,它列出所有的函数、类、变量等,如dir(模块名);

(2) 函数dir(模块名)的结果是一个较长的名称列表,其中下划线_开头的名称对应的变量并非供外部使用;

2.1.2 变量_all_

(1) 使用方法:模块名._all_;

(2) dir(模块名)返回的结果中就包含_all_; _all_变量包含一个列表;

2.2 使用源代码

注1:需要采用import语句导入模块;

(1) print(模块名.__file__)可以找到模块所在文件的路径;

3.常用模块

3.1 sys

(1) 作用:可以访问与python解释器相关的函数,比如argv,path等变量或函数;

3.2 os

(1) 作用:为访问多个操作系统服务,如通过system(command)在子shell中执行操作系统命令;