Python 模块

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在本文中，您将学习在 Python 中创建和导入自定义模块。此外，您会发现在 Python 中导入和使用自定义模块和内置模块的不同技术。

Python 中的模块是什么？

模块是指包含 Python 语句和定义的文件。

包含 Python 代码的文件，例如：example.py，称为模块，其模块名称为example。

我们使用模块将大型程序分解为可管理的小型文件。此外，模块提供了代码的可重用性。

我们可以在模块中定义最常用的函数并将其导入，而不是将其定义复制到其他程序中。

让我们创建一个模块。输入以下内容并将其另存为example.py。

# Python Module example

def add(a, b):
   """This program adds two
   numbers and return the result"""

   result = a + b
   return result

在这里，我们在名为example的模块内定义了函数 add()。该函数接受两个数字并返回它们的和。

如何在 Python 中导入模块？

我们可以将模块内部的定义导入另一个模块或 Python 中的交互式解释器。

我们使用import关键字执行此操作。要导入我们先前定义的模块example，我们在 Python 提示符下键入以下内容。

>>> import example

这不会直接在当前符号表中导入在example中定义的函数的名称。它仅在此处导入模块名称example。

使用模块名称，我们可以使用点.运算符访问该函数。例如：

>>> example.add(4,5.5)
9.5

Python 有大量的标准模块。您可以查看 Python 标准模块的完整列表及其用例。这些文件位于 Python 安装位置内的Lib目录中。

可以像导入用户定义的模块一样导入标准模块。

有多种导入模块的方法。它们在下面列出。

Python `import`语句

我们可以使用import语句导入模块，并如上所述使用点运算符访问其中的定义。这是一个例子。

# import statement example
# to import standard module math

import math
print("The value of pi is", math.pi)

运行该程序时，输出：

The value of pi is 3.141592653589793

重命名导入

我们可以通过重命名模块来导入模块，如下所示：

# import module by renaming it

import math as m
print("The value of pi is", m.pi)

我们已将math模块重命名为m。在某些情况下，这可以节省我们的键入时间。

请注意，名称math在我们的范围内未被识别。因此，math.pi无效，并且m.pi是正确的实现。

Python `from...import`语句

我们可以从模块导入特定名称，而无需整体导入模块。这是一个例子。

# import only pi from math module

from math import pi
print("The value of pi is", pi)

在这里，我们仅从math模块中导入了pi属性。

在这种情况下，我们不使用点运算符。我们还可以如下导入多个属性：

>>> from math import pi, e
>>> pi
3.141592653589793
>>> e
2.718281828459045

导入所有名称

我们可以使用以下结构从模块导入所有名称（定义）：

# import all names from the standard module math

from math import *
print("The value of pi is", pi)

在这里，我们从math模块中导入了所有定义。这包括在我们的范围内可见的所有名称，但以下划线（私有定义）开头的名称除外。

导入带有星号（*）符号的所有内容都不是一种好的编程习惯。这可能导致标识符重复定义。这也会影响我们代码的可读性。

Python 模块搜索路径

导入模块时，Python 会在多个位置进行检查。口译员首先寻找一个内置模块。然后（如果未找到内置模块），Python 查找sys.path中定义的目录列表。搜索按此顺序进行。

当前目录。
PYTHONPATH（具有目录列表的环境变量）。
与安装有关的默认目录。

>>> import sys
>>> sys.path
['',
'C:\\Python33\\Lib\\idlelib',
'C:\\Windows\\system32\\python33.zip',
'C:\\Python33\\DLLs',
'C:\\Python33\\lib',
'C:\\Python33',
'C:\\Python33\\lib\\site-packages']

我们可以添加和修改此列表以添加我们自己的路径。

重新加载模块

Python 解释器在会话期间仅导入一次模块。这使事情更有效率。这是一个示例，说明其工作原理。

假设我们在名为my_module的模块中具有以下代码。

# This module shows the effect of
#  multiple imports and reload

print("This code got executed")

现在我们看到了多次导入的效果。

>>> import my_module
This code got executed
>>> import my_module
>>> import my_module

我们可以看到我们的代码只执行了一次。这说明我们的模块仅导入了一次。

现在，如果我们的模块在程序执行过程中发生了变化，我们将不得不重新加载它。一种方法是重启解释器。但这并没有太大帮助。

Python 提供了一种更有效的方法。我们可以使用imp模块内部的reload()函数来重新加载模块。我们可以通过以下方式做到这一点：

>>> import imp
>>> import my_module
This code got executed
>>> import my_module
>>> imp.reload(my_module)
This code got executed
<module 'my_module' from '.\\my_module.py'>

`dir()`内置函数

我们可以使用dir()函数找出在模块内部定义的名称。

例如，我们在开始的模块example中定义了一个函数add()。

我们可以通过以下方式在example模块中使用dir：

>>> dir(example)
['__builtins__',
'__cached__',
'__doc__',
'__file__',
'__initializing__',
'__loader__',
'__name__',
'__package__',
'add']

在这里，我们可以看到名称的排序列表（以及add）。所有其他以下划线开头的名称是与模块关联的默认 Python 属性（不是用户定义的）。

例如，__name__属性包含模块的名称。

>>> import example
>>> example.__name__
'example'

可以使用dir()函数（不带任何参数）找到当前名称空间中定义的所有名称。

>>> a = 1
>>> b = "hello"
>>> import math
>>> dir()
['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'a', 'b', 'math', 'pyscripter']