Python模块导入与搜索路径详解-优快云博客

本文详细介绍了Python模块的导入方式，包括`import`和`from...import`，以及搜索路径的工作原理。讨论了如何修改`sys.path`和使用环境变量`PYTHONPATH`来指定模块位置。此外，还讲解了包的概念以及`__init__.py`的作用。最后，通过`sys`模块举例说明了如何使用`sys.argv`、`sys.path`、`sys.exit`等关键功能。

模块，是一个python文件，以.py结束，包含了Python定义的对象和语句，模块中能定义函数，类和变量，也可以包括可以执行的语句，如print等。

任何Python的程序都可以作为模块导入。

模块的导入

import语句 在文件最开始的地方导入需要的模块 import module，moudle2........

调用时模块名.函数名则可以引用

当解释器遇到import语句时会先搜索路径，如果模块在当前搜索路径则会直接被导入，模块在导入的时候会执行其中的代码，但注意你无论导入多少次模块，其中的代码只会执行一次，这样可以避免模块一次一次的执行，因为模块并不是为了用来执行操作的比如打印其中的文本，模块是为了其中的定义、函数、变量、类等。只需要导入一次，就可以无限使用其中的方法。

from......import语句

from moudle import name,name1,name2....

导入模块的指定部分到当前的命名路径，也可以用来指定路径如：

from....import *语句

把一个模块的所有内容导入当前的命名空间

from moudle import *

这种方法简单的导入模块中的所有内容，这种声明不提倡使用

搜索路径

让模块可用

1.将模块放在正确的位置

先要知道Python解释器去哪里查找模块，然后在将文件放在这里即可，可使用模块sys的变量path找到搜索路径的列表。

import sys
print(sys.path)
'''['C:\\Users\\zitian\\PycharmProjects\\Pr\\D3',当前路径
 'C:\\Users\\zitian\\PycharmProjects\\Pr',pycharm内置方法回到了上个路径
 'C:\\Users\\zitian\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36-32\\python36.zip',以下为sys内置搜索路径
 'C:\\Users\\zitian\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36-32\\DLLs', 
 'C:\\Users\\zitian\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36-32\\lib',
 'C:\\Users\\zitian\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36-32',
 'C:\\Users\\zitian\\AppData\\Roaming\\Python\\Python36\\site-packages',]'''

每个路径代表一个位置，要让解释器找到位置，可以将模块放入其任何一个位置中，但目录

site-package是最佳的选择，因为它在python中本来就是用来防止模块的。把你的代码清单放入这里后，你在你的所有的程序中都可以去调用这个模块了

2.告诉解释器去哪找

将模块放入正确的位置可能并不适合所有的解决方案：

不希望解释器本身的package中充满你写的模块

没有必要的权限，无法将文件保存到解释器的目录中

想将模块放在其他的地方，而不是放在内置路径

如果想将模块放入其他的地方，必选告诉解释器去哪查找，办法之一就是直接修改sys.path，但这种做法不常见，标准做法是将模块的所在目录包含在坏境变量PYTHONPATH中。

环境变量

环境变量不是解释器的一部分，而是操作系统的一部分。他们类似于Python变量，但是是在Python解释器外设置的。

可以使用如下命令将~/python附加到环境变量PYTHONPATH末尾：

export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:~/pyhon

如果要对所有启动的shell都执行这个命令，可将它添加到主目录中的.bashrc文件中。

包（package）

为组织模块，可将编组成包。包其实就是另一种模块，但它可以包含其他模块。模块储存在.py的文件中，而包则是一个目录。要python视为包，其中必须包括文件__init__文件。如果在普通模块中导入包，则会自动执__init__文件。

探索模块

模块中到底包含什么

1使用dir

它可以列出对象的所有属性

2变量__all__

导入所有不以下划线的名称

import copy
print(dir(copy))
print(copy.__all__)
print(copy.__file__)
print(help(copy))

标准库

sys

模块sys能够访问解释器紧密相关的函数和变量，

1: sys是python自带模块.
利用 import 语句输入sys 模块。
当执行import sys后, python在 sys.path 变量中所列目录中寻找 sys 模块文件。然后运行这个模块的主块中的语句进行初始化，然后就可以使用模块了。

2: sys模块常见函数
可以通过dir()方法查看模块中可用的方法. 结果如下, 很多我都没有用过, 所以只是简单介绍几个自己用过的方法.

$ python
Python 2.7.6 (default, Oct 26 2016, 20:30:19) 
[GCC 4.8.4] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import sys
>>> dir(sys)
['__displayhook__', '__doc__', '__excepthook__', '__name__', '__package__', '__stderr__', '__stdin__', '__stdout__', '_clear_type_cache', '_current_frames', '_getframe', '_mercurial', '_multiarch', 'api_version', 'argv', 'builtin_module_names', 'byteorder', 'call_tracing', 'callstats', 'copyright', 'displayhook', 'dont_write_bytecode', 'exc_clear', 'exc_info', 'exc_type', 'excepthook', 'exec_prefix', 'executable', 'exit', 'flags', 'float_info', 'float_repr_style', 'getcheckinterval', 'getdefaultencoding', 'getdlopenflags', 'getfilesystemencoding', 'getprofile', 'getrecursionlimit', 'getrefcount', 'getsizeof', 'gettrace', 'hexversion', 'long_info', 'maxint', 'maxsize', 'maxunicode', 'meta_path', 'modules', 'path', 'path_hooks', 'path_importer_cache', 'platform', 'prefix', 'ps1', 'ps2', 'py3kwarning', 'pydebug', 'setcheckinterval', 'setdlopenflags', 'setprofile', 'setrecursionlimit', 'settrace', 'stderr', 'stdin', 'stdout', 'subversion', 'version', 'version_info', 'warnoptions']

(1) sys.argv 实现从程序外部向程序传递参数
sys.argv 变量是一个包含了命令行参数的字符串列表, 利用命令行想程序传递参数. 其中,脚本的名称总是 sys.argv 列表的第一个参数。

(2) sys.path 包含输入模块的目录名列表。
获取指定模块搜索路径的字符串集合，可以将写好的模块放在得到的某个路径下，就可以在程序中import时正确找到。在import导入module_name时，就是根据sys.path的路径来搜索module.name，也可以自定义添加模块路径。
sys.path.append(“自定义模块路径”)

(3) sys.exit([arg]) 程序中间的退出, arg=0为正常退出
一般情况下执行到主程序末尾，解释器自动退出，但是如果需要中途退出程序，可以调用sys.exit函数，带有一个可选的整数参数返回给调用它的程序，表示你可以在主程序中捕获对sys.exit的调用。（0是正常退出，其他为异常）当然也可以用字符串参数，表示错误不成功的报错信息。

(4) sys.modules
sys.modules是一个全局字典，该字典是python启动后就加载在内存中。每当程序员导入新的模块，sys.modules将自动记录该模块。当第二次再导入该模块时，python会直接到字典中查找，从而加快了程序运行的速度。它拥有字典所拥有的一切方法.

(5) sys.getdefaultencoding() / sys.setdefaultencoding() / sys.getfilesystemencoding()
sys.getdefaultencoding()
获取系统当前编码，一般默认为ascii。
sys.setdefaultencoding()
设置系统默认编码，执行dir（sys）时不会看到这个方法，在解释器中执行不通过，可以先执行reload(sys)，在执行 setdefaultencoding(‘utf8’)，此时将系统默认编码设置为utf8。（见设置系统默认编码）
sys.getfilesystemencoding()
获取文件系统使用编码方式，Windows下返回’mbcs’，mac下返回’utf-8’

(6) sys.stdin, sys.stdout, sys.stderr
stdin , stdout , 以及stderr 变量包含与标准I/O 流对应的流对象. 如果需要更好地控制输出,而print 不能满足你的要求, 它们就是你所需要的. 你也可以替换它们, 这时候你就可以重定向输出和输入到其它设备( device ), 或者以非标准的方式处理它们.

(7) sys.platform
获取当前系统平台. 如：win32、Linux等。

3: 实例
(1) sys.argv sys.path

$ cat sys-test.py
 #!/usr/bin/python
import sys

print 'The command line arguments are:'
for i in sys.argv:
    print i

print '\n\nThe PYTHONPATH is', sys.path, '\n'

运行结果:

$ python sys-test.py my name is ubuntu 
The command line arguments are:
sys-test.py
my
name
is
ubuntu

The PYTHONPATH is ['/work/python-practice', '/usr/lib/python2.7', '/usr/lib/python2.7/plat-x86_64-linux-gnu', '/usr/lib/python2.7/lib-tk', '/usr/lib/python2.7/lib-old', '/usr/lib/python2.7/lib-dynload', '/usr/local/lib/python2.7/dist-packages', '/usr/lib/python2.7/dist-packages', '/usr/lib/python2.7/dist-packages/PILcompat', '/usr/lib/python2.7/dist-packages/gtk-2.0', '/usr/lib/pymodules/python2.7', '/usr/lib/python2.7/dist-packages/ubuntu-sso-client']

(2) sys.exit

 #!/usr/bin/python
import sys

def exitfunc(value):
    print (value)
    sys.exit(0)

print("hello")

try:
    sys.exit(90)
except SystemExit as value:
    exitfunc(value)   

print("come?")

运行结果:

hello
90

程序首先打印hello，在执行exit(90)，抛异常把90传给values，values在传进函数中执行，打印90程序退出。后面的”come?”因为已经退出所以不会被打印. 而此时如果把exitfunc函数里面的sys.exit(0)去掉,那么程序会继续执行到输出”come?”.

(3) sys.modules
sys.modules.keys() 返回所有已经导入的模块列表
keys是模块名
values是模块
modules返回路径

 #!/usr/bin/python
import sys

print(sys.modules.keys())
print("**************************************************************************")
print(sys.modules.values())
print("**************************************************************************")
print(sys.modules["os"])

运行结果: 
['copy_reg', 'sre_compile', '_sre', 'encodings', 'site', '__builtin__', 'sysconfig', '__main__', 'encodings.encodings', 'abc', 'posixpath', '_weakrefset', 'errno', 'encodings.codecs', 'sre_constants', 're', '_abcoll', 'types', '_codecs', 'encodings.__builtin__', '_warnings', 'genericpath', 'stat', 'zipimport', '_sysconfigdata', 'warnings', 'UserDict', 'encodings.ascii', 'sys', 'codecs', '_sysconfigdata_nd', 'os.path', 'sitecustomize', 'signal', 'traceback', 'linecache', 'posix', 'encodings.aliases', 'exceptions', 'sre_parse', 'os', '_weakref']
*******************************************************************************
[<module 'copy_reg' from '/usr/lib/python2.7/copy_reg.pyc'>, <module 'sre_compile' from '/usr/lib/python2.7/sre_compile.pyc'>, <module '_sre' (built-in)>, <module 'encodings' from '/usr/lib/python2.7/encodings/__init__.pyc'>, <module 'site' from '/usr/lib/python2.7/site.pyc'>, <module '__builtin__' (built-in)>, <module 'sysconfig' from '/usr/lib/python2.7/sysconfig.pyc'>, <module '__main__' from 'sys-test1.py'>, None, <module 'abc' from '/usr/lib/python2.7/abc.pyc'>, <module 'posixpath' from '/usr/lib/python2.7/posixpath.pyc'>, <module '_weakrefset' from '/usr/lib/python2.7/_weakrefset.pyc'>, <module 'errno' (built-in)>, None, <module 'sre_constants' from '/usr/lib/python2.7/sre_constants.pyc'>, <module 're' from '/usr/lib/python2.7/re.pyc'>, <module '_abcoll' from '/usr/lib/python2.7/_abcoll.pyc'>, <module 'types' from '/usr/lib/python2.7/types.pyc'>, <module '_codecs' (built-in)>, None, <module '_warnings' (built-in)>, <module 'genericpath' from '/usr/lib/python2.7/genericpath.pyc'>, <module 'stat' from '/usr/lib/python2.7/stat.pyc'>, <module 'zipimport' (built-in)>, <module '_sysconfigdata' from '/usr/lib/python2.7/_sysconfigdata.pyc'>, <module 'warnings' from '/usr/lib/python2.7/warnings.pyc'>, <module 'UserDict' from '/usr/lib/python2.7/UserDict.pyc'>, <module 'encodings.ascii' from '/usr/lib/python2.7/encodings/ascii.pyc'>, <module 'sys' (built-in)>, <module 'codecs' from '/usr/lib/python2.7/codecs.pyc'>, <module '_sysconfigdata_nd' from '/usr/lib/python2.7/plat-x86_64-linux-gnu/_sysconfigdata_nd.pyc'>, <module 'posixpath' from '/usr/lib/python2.7/posixpath.pyc'>, <module 'sitecustomize' from '/usr/lib/python2.7/sitecustomize.pyc'>, <module 'signal' (built-in)>, <module 'traceback' from '/usr/lib/python2.7/traceback.pyc'>, <module 'linecache' from '/usr/lib/python2.7/linecache.pyc'>, <module 'posix' (built-in)>, <module 'encodings.aliases' from '/usr/lib/python2.7/encodings/aliases.pyc'>, <module 'exceptions' (built-in)>, <module 'sre_parse' from '/usr/lib/python2.7/sre_parse.pyc'>, <module 'os' from '/usr/lib/python2.7/os.pyc'>, <module '_weakref' (built-in)>]
*******************************************************************************
<module 'os' from '/usr/lib/python2.7/os.pyc'>

(4) sys.stdin/sys.stdout/sys.stderr
stdin,stdout,stderr在Python中都是文件属性对象, 他们在python启动时自动与shell环境中的标准输入, 输出, 出错相关. 而python程序在shell中的I/O重定向是有shell来提供的,与python本身没有关系.python程序内部将stdin, stdout, stderr读写操作重定向到一个内部对象.

标准输入
#!/usr/bin/python
import sys
#print('Hi, %s!' %input('Please enter your name: ')) python3.*版本用input
print('Hi, %s!' %raw_input('Please enter your name: ')) #python2.*版本用raw_input
运行结果:
Please enter your name: er
Hi, er!
等同于:
 #!/usr/bin/python
import sys
print('Please enter your name:')
name=sys.stdin.readline()[:-1]
print('Hi, %s!' %name)
标准输出
print('Hello World!\n')
等同于:
 #!/usr/bin/python
import sys
sys.stdout.write('output resule is good!\n')
其他实验
#!/usr/bin/python
import sys

for i in (sys.stdin, sys.stdout, sys.stderr):
    print(i)
执行结果:
python sys-test1.py
<open file '<stdin>', mode 'r' at 0x7fa4e630f0c0>
<open file '<stdout>', mode 'w' at 0x7fa4e630f150>
<open file '<stderr>', mode 'w' at 0x7fa4e630f1e0>

#OS模块

#os模块就是对操作系统进行操作，使用该模块必须先导入模块：
import os

#getcwd() 获取当前工作目录(当前工作目录默认都是当前文件所在的文件夹)
result = os.getcwd()
print(result)

#chdir()改变当前工作目录
os.chdir('/home/sy')
result = os.getcwd()
print(result)

open('02.txt','w')

#操作时如果书写完整的路径则不需要考虑默认工作目录的问题,按照实际书写路径操作
open('/home/sy/下载/02.txt','w')

#listdir() 获取指定文件夹中所有内容的名称列表
result = os.listdir('/home/sy')
print(result)

#mkdir()  创建文件夹
#os.mkdir('girls')
#os.mkdir('boys',0o777)

#makedirs()  递归创建文件夹
#os.makedirs('/home/sy/a/b/c/d')

#rmdir() 删除空目录
#os.rmdir('girls')

#removedirs 递归删除文件夹  必须都是空目录
#os.removedirs('/home/sy/a/b/c/d')

#rename() 文件或文件夹重命名
#os.rename('/home/sy/a','/home/sy/alibaba'
#os.rename('02.txt','002.txt')

#stat() 获取文件或者文件夹的信息
#result = os.stat('/home/sy/PycharmProject/Python3/10.27/01.py)
#print(result)

#system() 执行系统命令(危险函数)
#result = os.system('ls -al')  #获取隐藏文件
#print(result)

#环境变量
'''
环境变量就是一些命令的集合
操作系统的环境变量就是操作系统在执行系统命令时搜索命令的目录的集合
'''
#getenv() 获取系统的环境变量
result = os.getenv('PATH')
print(result.split(':'))

#putenv() 将一个目录添加到环境变量中(临时增加仅对当前脚本有效)
#os.putenv('PATH','/home/sy/下载')
#os.system('syls')

#exit() 退出终端的命令

#os模块中的常用值
#curdir  表示当前文件夹   .表示当前文件夹  一般情况下可以省略
print(os.curdir)

#pardir  表示上一层文件夹   ..表示上一层文件夹  不可省略!
print(os.pardir)

#os.mkdir('../../../man')#相对路径  从当前目录开始查找
#os.mkdir('/home/sy/man1')#绝对路径  从根目录开始查找

#name 获取代表操作系统的名称字符串
print(os.name) #posix -> linux或者unix系统  nt -> window系统

#sep 获取系统路径间隔符号  window ->\    linux ->/
print(os.sep)

#extsep 获取文件名称和后缀之间的间隔符号  window & linux -> .
print(os.extsep)

#linesep  获取操作系统的换行符号  window -> \r\n  linux/unix -> \n
print(repr(os.linesep))



#导入os模块
import os

#以下内容都是os.path子模块中的内容

#abspath()  将相对路径转化为绝对路径
path = './boys'#相对
result = os.path.abspath(path)
print(result)

#dirname()  获取完整路径当中的目录部分  &  basename()获取完整路径当中的主体部分
path = '/home/sy/boys'
result = os.path.dirname(path)
print(result)

result = os.path.basename(path)
print(result)

#split() 将一个完整的路径切割成目录部分和主体部分
path = '/home/sy/boys'
result = os.path.split(path)
print(result)

#join() 将2个路径合并成一个
var1 = '/home/sy'
var2 = '000.py'
result = os.path.join(var1,var2)
print(result)

#splitext() 将一个路径切割成文件后缀和其他两个部分,主要用于获取文件的后缀
path = '/home/sy/000.py'
result = os.path.splitext(path)
print(result)

#getsize()  获取文件的大小
#path = '/home/sy/000.py'
#result = os.path.getsize(path)
#print(result)

#isfile() 检测是否是文件
path = '/home/sy/000.py'
result = os.path.isfile(path)
print(result)

#isdir()  检测是否是文件夹
result = os.path.isdir(path)
print(result)

#islink() 检测是否是链接
path = '/initrd.img.old'
result = os.path.islink(path)
print(result)

#getctime() 获取文件的创建时间 get create time
#getmtime() 获取文件的修改时间 get modify time
#getatime() 获取文件的访问时间 get active time

import time

filepath = '/home/sy/下载/chls'

result = os.path.getctime(filepath)
print(time.ctime(result))

result = os.path.getmtime(filepath)
print(time.ctime(result))

result = os.path.getatime(filepath)
print(time.ctime(result))

#exists() 检测某个路径是否真实存在
filepath = '/home/sy/下载/chls'
result = os.path.exists(filepath)
print(result)

#isabs() 检测一个路径是否是绝对路径
path = '/boys'
result = os.path.isabs(path)
print(result)

#samefile() 检测2个路径是否是同一个文件
path1 = '/home/sy/下载/001'
path2 = '../../../下载/001'
result = os.path.samefile(path1,path2)
print(result)


#os.environ 用于获取和设置系统环境变量的内置值
import os
#获取系统环境变量  getenv() 效果
print(os.environ['PATH'])

#设置系统环境变量 putenv()
os.environ['PATH'] += ':/home/sy/下载'
os.system('chls')