模块与包的学习-优快云博客

Python模块与包的基础概念

模块是包含Python代码的.py文件，可以包含函数、类或变量。通过模块化，代码可被重复使用和组织。

包是包含多个模块的目录，必须包含一个__init__.py文件（可以是空文件）。包用于进一步组织模块，形成层次结构。

创建和使用模块

创建一个名为mymodule.py的文件，内容如下：

def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

PI = 3.14159

在另一个文件中导入并使用模块：

import mymodule

print(mymodule.greet("Alice"))  # 输出: Hello, Alice!
print(mymodule.PI)              # 输出: 3.14159

导入模块的不同方式

直接导入整个模块：

import math
print(math.sqrt(16))

导入特定功能：

from math import sqrt
print(sqrt(16))

使用别名：

import numpy as np
from math import sqrt as square_root

创建和使用包

创建包目录结构：

mypackage/
    __init__.py
    module1.py
    module2.py
    subpackage/
        __init__.py
        module3.py

在module1.py中：

def func1():
    return "Function 1"

在module2.py中：

def func2():
    return "Function 2"

使用包中的模块：

from mypackage import module1
from mypackage.module2 import func2

print(module1.func1())
print(func2())

`init.py`的作用

__init__.py文件可以包含包的初始化代码，或定义__all__变量来控制from package import *的行为。例：

__all__ = ['module1', 'module2']

相对导入

在包内部模块中使用相对导入：

# 在module3.py中
from ..module1 import func1
from . import another_module

Python标准库模块示例

常用标准库模块：

os：操作系统接口
sys：系统相关功能
math：数学运算
datetime：日期时间处理
json：JSON编码解码

使用示例：

import os
from datetime import datetime

print(os.getcwd())
print(datetime.now())

安装第三方包

使用pip安装第三方包：

pip install requests numpy pandas

使用第三方包：

import requests
import numpy as np

response = requests.get('https://api.example.com')
array = np.array([1, 2, 3])

模块搜索路径

Python解释器按以下顺序搜索模块：

查看模块搜索路径：

import sys
print(sys.path)

模块和脚本的区别

模块通常设计为被导入使用，而脚本设计为直接运行。使用__name__判断执行方式：

if __name__ == '__main__':
    print('This is running as a script')

包分发和安装

创建可安装的包需要setup.py文件：

from setuptools import setup

setup(
    name='mypackage',
    version='0.1',
    packages=['mypackage'],
)

安装本地包：

pip install -e .

虚拟环境的使用

创建虚拟环境：

python -m venv myenv

激活虚拟环境：

Windows: myenv\Scripts\activate
Unix/macOS: source myenv/bin/activate

常用工具和资源

pip：Python包管理器
virtualenv：创建隔离的Python环境
pytest：测试框架
Python官方文档：https://docs.python.org/3/tutorial/modules.html