Python Task 12:模块
- 模块是一个包含所有你定义的函数和变量的文件,其后缀名是.py。模块可以被别的程序引入,以使用该模块中的函数等功能。这也是使用 python标准库的方法。
- import sys 引入 python 标准库中的 sys.py 模块;这是引入某一模块的方法。
- sys.argv 是一个包含命令行参数的列表。
- sys.path 包含了一个 Python 解释器自动查找所需模块的路径的列表。
1.import语句
- 当解释器遇到 import 语句,如果模块在当前的搜索路径就会被导入。
2.from - import语句
- Python 的 from 语句让你从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中。
- 这个声明不会把整个fibo模块导入到当前的命名空间中,它只会将fibo里的fib函数引入进来。
3.from - import*语句
- 深入模块
模块除了方法定义,还可以包括可执行的代码。这些代码一般用来初始化这个模块。这些代码只有在第一次被导入时才会被执行。
每个模块有各自独立的符号表,在模块内部为所有的函数当作全局符号表来使用。
所以,模块的作者可以放心大胆的在模块内部使用这些全局变量,而不用担心把其他用户的全局变量搞混。
从另一个方面,当你确实知道你在做什么的话,你也可以通过 modname.itemname 这样的表示法来访问模块内的函数。
模块是可以导入其他模块的。在一个模块(或者脚本,或者其他地方)的最前面使用 import 来导入一个模块,当然这只是一个惯例,而不是强制的。被导入的模块的名称将被放入当前操作的模块的符号表中。
还有一种导入的方法,可以使用 import 直接把模块内(函数,变量的)名称导入到当前操作模块。
3.__name__属性 - 每个模块都有一个__name__属性,当其值是’main’时,表明该模块自身在运行,否则是被引入。
4.dir()函数
- 内置的函数 dir() 可以找到模块内定义的所有名称。
- 如果没有给定参数,那么 dir() 函数会罗列出当前定义的所有名称。
5.标准模块
- 有些模块直接被构建在解析器里,这些虽然不是一些语言内置的功能,但是他却能很高效的使用,甚至是系统级调用也没问题。
- 这些组件会根据不同的操作系统进行不同形式的配置,比如 winreg 这个模块就只会提供给 Windows 系统。
- 应该注意到这有一个特别的模块 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。
6.包
- 包是一种管理 Python 模块命名空间的形式,采用"点模块名称"。
- 比如一个模块的名称是 A.B, 那么他表示一个包 A中的子模块 B。就好像使用模块的时候,你不用担心不同模块之间的全局变量相互影响一样,采用点模块名称这种形式也不用担心不同库之间的模块重名的情况。这样不同的作者都可以提供 NumPy 模块,或者是 Python 图形库。
- 创建包分为三个步骤:
(1)创建一个文件夹,用于存放相关的模块,文件夹的名字即包的名字。
(2)在文件夹中创建一个 init.py的模块文件,内容可以为空。
(3)将相关的模块放入文件夹中。
不妨假设你想设计一套统一处理声音文件和数据的模块(或者称之为一个"包")。 - 现存很多种不同的音频文件格式(基本上都是通过后缀名区分的,例如:.wav,.aiff,.au),所以你需要有一组不断增加的模块,用来在不同的格式之间转换。
并且针对这些音频数据,还有很多不同的操作(比如混音,添加回声,增加均衡器功能,创建人造立体声效果),所以你还需要一组怎么也写不完的模块来处理这些操作。
这里给出了一种可能的包结构(在分层的文件系统中)
- 在导入一个包的时候,Python 会根据 sys.path 中的目录来寻找这个包中包含的子目录。
- 目录只有包含一个叫做 init.py 的文件才会被认作是一个包,主要是为了避免一些滥俗的名字(比如叫做string)不小心的影响搜索路径中的有效模块。
- 最简单的情况,放一个空的 :file:init.py就可以了。当然这个文件中也可以包含一些初始化代码或者为(将在后面介绍的)
__all__变量赋值。
用户可以每次只导入一个包里面的特定模块,比如:import sound.effects.echo
这将会导入子模块:sound.effects.echo。 他必须使用全名去访问:sound.effects.echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
另一种导入子模块的方法:from sound.effects import echo
这同样会导入子模块: echo,并且他不需要那些冗长的前缀,所以他可以这样使用:echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
还有一种变化就是直接导入一个函数或者变量:from sound.effects.echo import echofilter
同样的,这种方法会导入子模块: echo,并且可以直接使用他的 echofilter() 函数:echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
- 注意当使用 from package import item 这种形式的时候,对应的 item
既可以是包里面的子模块(子包),或者包里面定义的其他名称,比如函数,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,再试图按照一个模块去导入。如果还没找到,抛出一个:exc:ImportError 异常。
反之,如果使用形如 import item.subitem.subsubitem 这种导入形式,除了最后一项,都必须是包,而最后一项则可以是模块或者是包,但是不可以是类,函数或者变量的名字。
7.从另一个包中导入
- 当使用 from sound.effects import *时,Python
会进入文件系统,找到这个包里面所有的子模块,一个一个的把它们都导入进来。
导入语句遵循如下规则:如果包定义文件 init.py 存在一个叫做 all 的列表变量,那么在使用 from package import * 的时候就把这个列表中的所有名字作为包内容导入。在:file:sounds/effects/init.py中包含如下代码:__all__ = ["echo", "surround", "reverse"]
- 这表示当你使用from sound.effects import *这种用法时,你只会导入包里面这三个子模块。
- 如果__all__真的没有定义,那么使用from sound.effects import *这种语法的时候,就不会导入包 sound.effects里的任何子模块。他只是把包sound.effects和它里面定义的所有内容导入进来(可能运行__init__.py里定义的初始化代码)。
这会把 init.py 里面定义的所有名字导入进来。并且他不会破坏掉我们在这句话之前导入的所有明确指定的模块。
import sound.effects.echo
import sound.effects.surround
from sound.effects import *
- 这个例子中,在执行 from…import 前,包 sound.effects 中的 echo 和 surround
模块都被导入到当前的命名空间中了。通常我们并不主张使用 * 这种方法来导入模块,因为这种方法经常会导致代码的可读性降低。
如果在结构中包是一个子包(比如这个例子中对于包sound来说),而你又想导入同级别的包,你就得使用导入绝对的路径来导入。比如,如果模块sound.filters.vocoder 要使用包 sound.effects 中的模块 echo,你就要写成 from sound.effects import echo。
from . import echo
from .. import formats
from ..filters import equalizer
无论是隐式的还是显式的相对导入都是从当前模块开始的。主模块的名字永远是"main",一个Python应用程序的主模块,应当总是使用绝对路径引用。
- 包还提供一个额外的属性__path__。这是一个目录列表,里面每一个包含的目录都有为这个包服务的__init__.py,你得在其他__init__.py被执行前定义哦。可以修改这个变量,用来影响包含在包里面的模块和子包。
这个功能并不常用,一般用来扩展包里面的模块。