Python 的内建模块

原本只想说下内建函数的，但越往下说，感觉东西越多，索性就讨论下内建模块。在开始内建模块之前，先来看下Python虚拟机从启动到结束的整个过程（以下参考《Python学习笔记》）：

1. 创建解释器和主线程状态对象，这是整个进程的根对象。

2. 初始化内置类型。数字、列表等类型都有专门的缓存策略需要处理。

3. 创建 __builtin__ 模块，该模块持有所有内置类型和函数。

4. 创建 sys 模块，其中包含了 sys.path、modules 等重要的运⾏期信息。

5. 初始化 import 机制。

6. 初始化内置 Exception。

7. 创建 __main__ 模块，准备运⾏所需的名字空间。

8. 通过 site.py 将 site-packages 中的第三⽅扩展库添加到搜索路径列表。

9. 执⾏⼊⼝ py ⽂件。执⾏前会将 __main__.__dict__ 作为名字空间传递进去。

10. 程序执⾏结束。

11. 执⾏清理操作，包括调⽤退出函数，GC 清理现场，释放所有模块等。

12. 终⽌进程。

从上面的过程中，内建函数是在__builtin__模块中，但是这里需要先导入__builtin__模块，原因后面会说。然后可以通过dir()来查看这个模块的属性：

>>> import __builtin__
>>> dir(__builtin__)

在列出的属性中，我们可以分成三类：首先是异常类型（黑色下划线起、始），也就是try能捕获的错误类型；第二类（橙色下划线起、始）是Python的特殊方法，第三类（红色下划线起、始）就是内建函数。

对于模块的每个属性，可通过help() 函数获得帮助。内建模块属性的好处就是，它不需要import就能直接用。而内建函数一共80个左右，这些函数集对应了Python各类对象的常用相关操作。关于更多内建函数的使用，也可参考官方文档：https://docs.python.org/2/library/functions.html#built-in-funcs。

下面讨论下内建模块与之对应还有个模块名是：__builtins__，通常情况下，这个模块与__builtin__模块属性是一样的，因为__builtins__可看作是__builtin__的一个别名引用。它们的区别是：

1）可见性。对于__builtins__模块，在任何地方都是可见的。而__builtin__模块则需要导入才可见，这也是上面为什么在查看__builtin__属性时，需要导入的原因了；

2）在主模块中（__main__），两者没有区别；在非主模块中，__builtins__仅仅是__builtin__.__dict__这一个属性的引用，而非__builtin__本身。此时__builtins__是字典类型。__builtin__属性仍不变。

3）不同Python版本的差异，在Python2.X中，内建模块名是：__builtin__，而Python3.X中是：builtins。而__builtins__ 在两个版本中名字和属性都是一样的。