Python 模块

简述

前面，我们分享的所有示例程序几乎都是在 Python 的交互式 shell 中完成的。倘若从 shell 中退出，则之前所做的一切都会丢失。因此，如果要编写较长的程序，最好是利用文本编辑器，将程序保存在文件中，然后将该文件作为解释器的输入来运行，这个过程被称为创建脚本。

随着程序的发展，功能会越来越多，通常需要将其拆分成好多个文件，以便使结构清晰、易于维护。除此之外，还可能想在多个程序中使用已编写过的一些函数，而无需将其定义复制到每个程序中… 为此，可以将定义放在一个文件中，并在解释器的交互模式下或者脚本中使用它，这样的文件被称为模块。

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Python 中的模块

模块是一个包含 Python 代码的 .py 文件

模块既可以被导入到 Python 的交互式解释器中，也可以被导入到其他模块中，除此之外，模块还可以作为独立的脚本来执行。

导入模块的动作由 import 语句完成，通常（非必需）将所有的 import 语句放在一个模块（或脚本）的开头处，被导入的模块名被放置在导入模块的全局符号表中。

一个模块可以包含可执行语句和函数定义，这些语句用于初始化模块，它们仅在 import 语句中第一次遇到模块名时执行（如果文件作为脚本执行，它们也会运行）。

Python 本身提供了大量的标准模块（例如：math、os），完整的列表可以在 Python Module Index 中找到，这些文件位于 Python 安装位置的 Lib 目录中。

注意：标准模块的导入方式与用户自定义模块的导入方式相同

import 语句

可以使用 import 语句导入一个模块，并使用点（.）运算符访问其中的名称（定义）。

例如，我们编写了一个 script.py 模块，来访问标准模块 math：

import mathprint('pi:', math.pi)print('fabs:', math.fabs(-2))

其中，pi 是 math 的属性，也就是数学中的圆周率 - π。而 fabs() 是其中的函数，用于取绝对值。

执行脚本：

$ python script.py pi: 3.141592653589793fabs: 2.0

如果要导入多个模块，可以使用多个 import 语句：

import mathimport os

也可以将其合并为一个，模块名之间用逗号（,）进行分隔：

import math, os

推荐使用第一种方式，可读性更好。虽然操作起来麻烦一些，但便于理解。

import ... as ... 语句

一旦模块名称过长，便可以在导入时进行重命名，帮助记忆。

例如，将 math 重命名为 m：

import math as mprint('pi:', m.pi)print('fabs:', m.fabs(-2))# 无效，引发 NameError#print('pi:', math.pi)#print('fabs:', math.fabs(-2))

这里，可以将 m 看做是 math 的一个别名，用 m.pi 的形式来访问。

注意： 在这种情况下，名称 math 不会被识别，它是无效的。

from ... import ... 语句

可以从模块导入特定的名称，而无需导入整个模块。

例如，从 math 模块仅导入属性 pi：

from math import piprint('pi:', pi)# 无效，引发 NameError#print('pi:', math.pi)#print('fabs:', fabs(-2))

这时，要访问 pi，不需要使用点运算符。

注意： 在这种情况下，由于只导入了 pi 而没有导入其他名称，所以无法访问 fabs()。

from ... import * 语句

可以使用星号（*）从模块中导入所有的名称。

from math import *print('pi:', pi)print('fabs:', fabs(-2))

这样，math 模块中的所有定义都会被导入，这使得除了以下划线（_）开始的所有名字在范围内都是可见的。

注意： 这种用法并不好，因为会引入一组未知的名称，而且有可能导致标识符的重复定义，可读性很差，所以不建议使用。