关于python:图解python-模块

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作者：韩信子 @ShowMeAI
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在程序开发过程中，文件代码越来越长，保护越来越不容易。咱们把很多不同的性能编写成函数，放到不同的文件里，方便管理和调用。在 Python 中，一个.py 文件就称之为一个模块（Module）。

应用模块能够大大提高了代码的可维护性，而且当一个模块编写结束，就能够被其余中央援用。咱们在应用 python 实现很多简单工作时，也常常援用其余第 3 方模块，受害于弱小的 python 社区，简直咱们实现任何一项工作，都能够有对应的方便快捷可援用的库和模块来帮助。

模块是一个蕴含所有你定义的函数和变量的文件，以.py 后缀结尾。模块能够被别的程序引入和应用其中的函数性能。

上面是一个应用 python 规范库中模块的例子。

import sys
 
print('命令行参数如下:')
for i in sys.argv:
   print(i)
 
print('\n\nPython 门路为：', sys.path, '\n')

执行后果如下所示：

$ python using_sys.py 参数 1 参数 2
命令行参数如下:
using_sys.py
参数 1
参数 2


Python 门路为：['/root', '/usr/lib/python3.10', '/usr/lib/python3.10/plat-x86_64-linux-gnu', '/usr/lib/python3.10/lib-dynload', '/usr/local/lib/python3.10/dist-packages', '/usr/lib/python3/dist-packages']

解释如下：

import sys 引入 python 规范库中的 sys.py 模块；这是引入某一模块的办法。
sys.argv 是一个蕴含命令行参数的列表。
sys.path 蕴含了一个 Python 解释器主动查找所需模块的门路的列表。

想应用 Python 模块，只需在另一个源文件里执行 import 语句，语法如下：

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

当解释器遇到 import 语句，如果在以后的搜寻门路中能搜寻到模块，就会间接导入。

搜寻门路是一个解释器会先进行搜寻的所有目录的列表。如想要导入模块 showmeai，须要把命令放在脚本的顶端：

showmeai.py 文件代码

def print_welcome(par):
    print ("Welcome :", par)
    return

test.py 文件代码

# 导入模块
import showmeai
 
# 当初能够调用模块里蕴含的函数了
showmeai.print_welcome("ShowMeAI")

以上代码输入后果 ：

$ python3 test.py 
Welcome :  ShowMeAI

当咱们应用 import 语句的时候，Python 解释器会在搜寻门路中寻找对应模块，搜寻门路是由一系列目录名组成的，它是在 Python 编译或装置的时候确定的，装置新的库应该也会批改。搜寻门路被存储在 sys 模块中的 path 变量，做一个简略的试验，在交互式解释器中，输出以下代码：

>>> import sys
>>> sys.path
['','/usr/lib/python3.10','/usr/lib/python3.10/plat-x86_64-linux-gnu','/usr/lib/python3.10/lib-dynload','/usr/local/lib/python3.10/dist-packages','/usr/lib/python3/dist-packages']
>>>

sys.path 输入是一个门路列表，其中第一项是空串 ”，执行 python 解释器的当前目录。

咱们创立一个代码如下的 fibo.py 文件，把它放在 sys.path 中的任何一个目录外面：

def fib(n):    # 定义到 n 的斐波那契数列
    a, b = 0, 1
    while b < n:
        print(b, end=' ')
        a, b = b, a+b
    print()
 
def fib_new(n): # 返回到 n 的斐波那契数列
    result = []
    a, b = 0, 1
    while b < n:
        result.append(b)
        a, b = b, a+b
    return result

而后进入 Python 解释器，应用上面的命令导入这个模块：

>>> import fibo

就能够应用模块名称来拜访函数：

>>>fibo.fib(1000)
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987
>>> fibo.fib_new(100)
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]
>>> fibo.__name__
'fibo'

对于常常应用的函数，能够把它赋给一个本地的名称：

>>> my_fib = fibo.fib
>>> my_fib(500)
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

Python 的 from 语句让你从模块中导入一个指定的局部到以后命名空间中，语法如下：

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

例如，要导入模块 fibo 的 fib 函数，应用如下语句：

>>> from fibo import fib, fib_new
>>> fib(500)
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

这个申明不会把整个 fibo 模块导入到以后的命名空间中，它只会将 fibo 里的 fib 函数引入进来。

把一个模块的所有内容全都导入到以后的命名空间也是可行的，只需应用如下申明：

from modname import *

例如，要导入模块 fibo 的所有函数，应用如下语句：

>>> from fibo import *
>>> fib(500)
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

Python 自身带着一些规范的模块库，有些模块间接被构建在解析器里，能很高效的应用。

比方模块 sys，它内置在每一个 Python 解析器中。变量 sys.ps1 和 sys.ps2 定义了主提示符和副提示符所对应的字符串:

>>> import sys
>>> sys.ps1
'>>>'
>>> sys.ps2
'...'
>>> sys.ps1 = 'C>'
C> print('ShowMeAI!')
ShowMeAI!
C>

包是一种治理 Python 模块命名空间的模式，咱们常常会以「包. 模块」的模式来导入模块，例如一个模块的名称是 C.D，那么他示意一个包 C 中的子模块 D。应用这种模式不必放心不同库之间的模块重名的状况。

假如你想设计一套对立解决视频文件和数据的模块（或者称之为一个 ” 包 ”）。

现存很多种不同的音频文件格局（基本上都是通过后缀名辨别的，例如：.mp4，.wmv，.avi，.mkv），所以你须要有一组一直减少的模块，用来在不同的格局之间转换。

并且针对这些视频数据，还有很多不同的操作，所以你还须要一组宏大的模块来解决这些操作。

这里给出了一种可能的包构造（在分层的文件系统中）:

video/                          顶层包
      __init__.py               初始化 video 包
      formats/                  文件格式转换子包
              __init__.py
              mp4read.py
              mp4write.py
              aviread.py
              aviwrite.py
              mkvread.py
              mkvwrite.py
              wmvread.py
              wmvwrite.py
              ...
      audio/                  声音成果子包
              __init__.py
              io.py
              fx.py
              tools.py
              ...
      editor/                  filters 子包
              __init__.py
              period.py
              faster.py
              slower.py
              ...

在导入一个包的时候，Python 会依据 sys.path 中的目录来寻找这个包中蕴含的子目录。

目录只有蕴含一个叫做 \_\_init\_\_.py 的文件才会被认作是一个包。最简略的解决是放一个空的 \_\_init\_\_.py 文件。

用户能够每次只导入一个包外面的特定模块，比方:

import video.audio.io

这将会导入子模块:video.audio.io。他必须应用全名去拜访:

video.audio.io.readfile(input)

还有一种导入子模块的办法是:

from video.audio import io

这同样会导入子模块: io，并且他不须要那些简短的前缀，所以他能够这样应用:

io.readfile(input)

还有一种变动就是间接导入一个函数或者变量:

from video.audio.io import readfile

同样的，这种办法会导入子模块: io，并且能够间接应用他的 readfile() 函数:

readfile(input)

当应用 from package import item 这种模式的时候，对应的 item 既能够是包外面的子模块（子包），或者包外面定义的其余名称，比方函数，类或者变量。

import 语法会首先把 item 当作一个包定义的名称，如果没找到，再试图依照一个模块去导入。如果还没找到，抛出一个 exc:ImportError 异样。

如果咱们应用形如 import item.subitem.subsubitem 这种导入模式，除了最初一项，都必须是包，而最初一项则能够是模块或者是包，然而不能够是类，函数或者变量的名字。

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发表至： python

2022-02-23

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