Python 模組

Python 模組(Module)，是一個 Python 檔案，以 .py 結尾，包含了 Python 物件定義和Python語句。

模組讓你能夠有邏輯地組織你的 Python 程式碼段。

把相關的程式碼分配到一個模組裡能讓你的程式碼更好用，更易懂。

模組能定義函式，類和變數，模組裡也能包含可執行的程式碼。

例子

下例是個簡單的模組 support.py：

support.py 模組：

def print_func( par ): print "Hello : ", par return

import 語句

模組的引入

模組定義好後，我們可以使用 import 語句來引入模組，語法如下：

import module1[, module2[,... moduleN]]

比如要引用模組 math，就可以在檔案最開始的地方用 import math 來引入。在呼叫 math 模組中的函式時，必須這樣引用：

模組名.函式名

當直譯器遇到 import 語句，如果模組在當前的搜尋路徑就會被匯入。

搜尋路徑是一個直譯器會先進行搜尋的所有目錄的列表。如想要匯入模組 support.py，需要把命令放在指令碼的頂端：

test.py 檔案程式碼：

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 匯入模組 import support # 現在可以呼叫模組裡包含的函式了 support.print_func("itread01")

以上例項輸出結果：

Hello : itread01

一個模組只會被匯入一次，不管你執行了多少次import。這樣可以防止匯入模組被一遍又一遍地執行。


from…import 語句

Python 的 from 語句讓你從模組中匯入一個指定的部分到當前名稱空間中。語法如下：

from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

例如，要匯入模組 fib 的 fibonacci 函式，使用如下語句：

from fib import fibonacci

這個宣告不會把整個 fib 模組匯入到當前的名稱空間中，它只會將 fib 裡的 fibonacci 單個引入到執行這個宣告的模組的全域性符號表。


from…import* 語句

把一個模組的所有內容全都匯入到當前的名稱空間也是可行的，只需使用如下宣告： 

from modname import *

這提供了一個簡單的方法來匯入一個模組中的所有專案。然而這種宣告不該被過多地使用。

例如我們想一次性引入 math 模組中所有的東西，語句如下：

from math import *

搜尋路徑

當你匯入一個模組，Python 解析器對模組位置的搜尋順序是：

  • 1、當前目錄
  • 2、如果不在當前目錄，Python 則搜尋在 shell 變數 PYTHONPATH 下的每個目錄。
  • 3、如果都找不到，Python會察看預設路徑。UNIX下，預設路徑一般為/usr/local/lib/python/。

模組搜尋路徑儲存在 system 模組的 sys.path 變數中。變數裡包含當前目錄，PYTHONPATH和由安裝過程決定的預設目錄。


PYTHONPATH 變數

作為環境變數，PYTHONPATH 由裝在一個列表裡的許多目錄組成。PYTHONPATH 的語法和 shell 變數 PATH 的一樣。

在 Windows 系統，典型的 PYTHONPATH 如下：

set PYTHONPATH=c:\python27\lib;

在 UNIX 系統，典型的 PYTHONPATH 如下：

set PYTHONPATH=/usr/local/lib/python

名稱空間和作用域

變數是擁有匹配物件的名字（識別符號）。名稱空間是一個包含了變數名稱們（鍵）和它們各自相應的物件們（值）的字典。

一個 Python 表示式可以訪問區域性名稱空間和全域性名稱空間裡的變數。如果一個區域性變數和一個全域性變數重名，則區域性變數會覆蓋全域性變數。

每個函式都有自己的名稱空間。類的方法的作用域規則和通常函式的一樣。

Python 會智慧地猜測一個變數是區域性的還是全域性的，它假設任何在函式內賦值的變數都是區域性的。

因此，如果要給函式內的全域性變數賦值，必須使用 global 語句。

global VarName 的表示式會告訴 Python， VarName 是一個全域性變數，這樣 Python 就不會在區域性名稱空間裡尋找這個變量了。

例如，我們在全域性名稱空間裡定義一個變數 Money。我們再在函式內給變數 Money 賦值，然後 Python 會假定 Money 是一個區域性變數。然而，我們並沒有在訪問前宣告一個區域性變數 Money，結果就是會出現一個 UnboundLocalError 的錯誤。取消 global 語句前的注釋符就能解決這個問題。 

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
Money = 2000
def AddMoney():
   # 想改正程式碼就取消以下注釋:
   # global Money
   Money = Money + 1
 
print Money
AddMoney()
print Money

dir()函式

dir() 函式一個排好序的字串列表，內容是一個模組裡定義過的名字。

返回的列表容納了在一個模組裡定義的所有模組，變數和函式。如下一個簡單的例項：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 匯入內建math模組
import math
 
content = dir(math)
 
print content;

以上例項輸出結果：

['__doc__', '__file__', '__name__', 'acos', 'asin', 'atan', 
'atan2', 'ceil', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'exp', 
'fabs', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'hypot', 'ldexp', 'log',
'log10', 'modf', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 
'sqrt', 'tan', 'tanh']

在這裡，特殊字串變數__name__指向模組的名字，__file__指向該模組的匯入檔名。


globals() 和 locals() 函式

根據呼叫地方的不同，globals() 和 locals() 函式可被用來返回全域性和區域性名稱空間裡的名字。

如果在函式內部呼叫 locals()，返回的是所有能在該函式裡訪問的命名。

如果在函式內部呼叫 globals()，返回的是所有在該函式裡能訪問的全域性名字。

兩個函式的返回型別都是字典。所以名字們能用 keys() 函式摘取。


reload() 函式

當一個模組被匯入到一個指令碼，模組頂層部分的程式碼只會被執行一次。

因此，如果你想重新執行模組裡頂層部分的程式碼，可以用 reload() 函式。該函式會重新匯入之前匯入過的模組。語法如下：

reload(module_name)

在這裡，module_name要直接放模組的名字，而不是一個字串形式。比如想過載 hello 模組，如下：

reload(hello)

Python中的包

包是一個分層次的檔案目錄結構，它定義了一個由模組及子包，和子包下的子包等組成的 Python 的應用環境。

簡單來說，包就是資料夾，但該資料夾下必須存在 __init__.py 檔案, 該檔案的內容可以為空。__init__.py 用於標識當前資料夾是一個包。

考慮一個在 package_itread01 目錄下的 itread011.py、itread012.py、__init__.py 檔案，test.py 為測試呼叫包的程式碼，目錄結構如下：

test.py
package_itread01
|-- __init__.py
|-- itread011.py
|-- itread012.py
原始碼如下：

package_itread01/itread011.py

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- def itread011(): print "I'm in itread011"

package_itread01/itread012.py

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- def itread012(): print "I'm in itread012"

現在，在 package_itread01 目錄下建立 __init__.py：

package_itread01/__init__.py

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- if __name__ == '__main__': print '作為主程式執行' else: print 'package_itread01 初始化'

然後我們在 package_itread01 同級目錄下建立 test.py 來呼叫 package_itread01 包

test.py

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 匯入 Phone 包 from package_itread01.itread011 import itread011 from package_itread01.itread012 import itread012 itread011() itread012()

以上例項輸出結果：

package_itread01 初始化
I'm in itread011
I'm in itread012

如上，為了舉例，我們只在每個檔案裡放置了一個函式，但其實你可以放置許多函式。你也可以在這些檔案裡定義Python的類，然後為這些類建一個包。