python模块的作用和说明

Python模块

如果你从Python解释器退出并再次进入,之前的定义(函数和变量)都会丢失。因此,如果你想编写一个稍长些的程序,最好使用文本编辑器为解释器准备输入并将该文件作为输入运行。这被称作编写 脚本 。随着程序变得越来越长,你或许会想把它拆分成几个文件,以方便维护。你亦或想在不同的程序中使用一个便捷的函数, 而不必把这个函数复制到每一个程序中去。

为支持这些,Python有一种方法可以把定义放在一个文件里,并在脚本或解释器的交互式实例中使用它们。这样的文件被称作 python模块 ;模块中的定义可以 导入 到其它模块或者  模块(你在顶级和计算器模式下执行的脚本中可以访问的变量集合)。

模块是一个包含Python定义和语句的文件。文件名就是模块名后跟文件后缀 .py 。在一个模块内部,模块名(作为一个字符串)可以通过全局变量 __name__ 的值获得。例如,使用你最喜爱的文本编辑器在当前目录下创建一个名为 fibo.py 的文件, 文件中含有以下内容:

 
# Fibonacci numbers module

def fib(n):    # write Fibonacci series up to n
    a, b = 0, 1
    while a < n:
        print(a, end=' ')
        a, b = b, a+b
    print()

def fib2(n):   # return Fibonacci series up to n
    result = []
    a, b = 0, 1
    while a < n:
        result.append(a)
        a, b = b, a+b
    return result
 

 

现在进入Python解释器,并用以下命令导入该模块:

>>> import fibo

 


 
  

在当前的符号表中,这并不会直接进入到定义在 fibo 函数内的名称;它只是进入到模块名 fibo 中。你可以用模块名访问这些函数:

>>> fibo.fib(1000)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987
>>> fibo.fib2(100)
[0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]
>>> fibo.__name__
'fibo'

 

 

如果你想经常使用某个函数,你可以把它赋值给一个局部变量:

>>> fib = fibo.fib
>>> fib(500)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

 

有关模块的更多信息

模块可以包含可执行的语句以及函数定义。这些语句用于初始化模块。它们仅在模块 第一次 在 import 语句中被导入时才执行。(当文件被当作脚本运行时,它们也会执行。)

每个模块都有它自己的私有符号表,该表用作模块中定义的所有函数的全局符号表。因此,模块的作者可以在模块内使用全局变量,而不必担心与用户的全局变量发生意外冲突。另一方面,如果你知道自己在做什么,则可以用跟访问模块内的函数的同样标记方法,去访问一个模块的全局变量,modname.itemname

模块可以导入其它模块。习惯上但不要求把所有 import 语句放在模块(或脚本)的开头。被导入的模块名存放在调入模块的全局符号表中。

import 语句有一个变体,它可以把名字从一个被调模块内直接导入到现模块的符号表里。例如:

>>> from fibo import fib, fib2
>>> fib(500)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
 
   

这并不会把被调模块名引入到python局部变量表里(因此在这个例子里,fibo 是未被定义的)。

还有一个变体甚至可以导入模块内定义的所有名称:

>>> from fibo import *
>>> fib(500)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
 
   

这会调入所有非以下划线(_)开头的名称。 在多数情况下,Python程序员都不会使用这个功能,因为它在解释器中引入了一组未知的名称,而它们很可能会覆盖一些你已经定义过的东西。

注意通常情况下从一个模块或者包内调入 * 的做法是不太被接受的, 因为这通常会导致代码的可读性很差。不过,在交互式编译器中为了节省打字可以这么用。

如果模块名称之后带有 as,则跟在 as 之后的名称将直接绑定到所导入的模块。

>>> import fibo as fib
>>> fib.fib(500)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
 
   

这会和 import fibo 方式一样有效地调入模块, 唯一的区别是它以 fib 的名称存在的。

It can also be used when utilising from with similar effects:

>>> from fibo import fib as fibonacci
>>> fibonacci(500)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
 
   

注解

出于效率的考虑,每个模块在每个解释器会话中只被导入一次。因此,如果你更改了你的模块,则必须重新启动解释器, 或者,如果它只是一个要交互式地测试的模块,请使用 importlib.reload(),例如 importimportlib; importlib.reload(modulename)

 以脚本的方式执行模块

当你用下面方式运行一个Python模块:

python fibo.py 

 

模块里的代码会被执行,就好像你导入了模块一样,但是 __name__ 被赋值为 "__main__"。 这意味着通过在你的模块末尾添加这些代码:

if __name__ == "__main__":
    import sys
    fib(int(sys.argv[1]))

 

你既可以把这个文件当作脚本又可当作一个可调入的模块来使用, 因为那段解析命令行的代码只有在当模块是以“main”文件的方式执行的时候才会运行:

$ python fibo.py 50
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34

 

如果模块是被导入的,那些代码是不运行的:

>>> import fibo
>>>
 
    

这经常用于为模块提供一个方便的用户接口,或用于测试(以脚本的方式运行模块从而执行一些测试套件)。

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