Python Module模块
模块
https://docs.python.org/zh-cn/3/tutorial/modules.html
模块的概念被高级语言广泛使用。
Python的定义
一个包括Python定义和语句的文件,即XXX.py。
引入模块。
import fibo
之后就可以使用fibo中定义的函数/方法。
初始化模块
模块可以包括可执行的语句和函数。当第一次在import中被导入时,执行一次。如果文件被当成脚本运行,它们也会运行,例:
python3 xxx.py <arguments>
import语法的变体
from fibo import fib, fib2
# from fibo import *
这样可以直接使用函数名了,前面无需添加模块名字。但是不提倡用*,因为不利于代码的理解和维护,可读性变差了。
以脚本的方式执行模块
python fibo.py <arguments>
以脚本方式调用的话, __name__被赋值为"__main__",意味着在模块末尾自动添加:
if __name__ == "__main__":
import sys
fib(int(sys.argv[1]))
如果以模块方式导入,上面的代码判断False。
模块如何被搜索到?
- 当一个名为
spam
的模块被导入的时候,解释器首先寻找具有该名称的内置模块。 - 没有,则解释器从
sys.path
变量给出的目录列表里寻找名为spam.py
的文件。
"Compiled" Python files
为了快速的加载模块,Python缓存了每个模块被编译后的版本。放在__pycache___目录内,名称的格式:module.version.pyc。
version为python的版本号。
标准模块
Python附带了一个标准模块库。
sys模块被内部嵌套在解释器中。
变量ps1, ps2是不同的辅助提升符号,用于交互操作。
>>> import sys
>>> sys.ps1
'>>> '
>>> sys.ps2
'... '
sys.path变量是一个字符串列表, 用于确定解释器的模块搜索路径。
该变量被初始化为从环境变量 PYTHONPATH
获取的默认路径,或者如果 PYTHONPATH
未设置,则从内置默认路径初始化。
内置dir()函数
查找模块中定义的变量名,函数名,模块名等等。返回一个排序了的字符串列表a sorted list of strings.
⚠️,内置函数和内置变量名字被放在标准模块builtins内。
>>> import builtins
>>> dir(builtins)
['ArithmeticError', ...略
Packages
模块文件的集合,用于把相关的模块放到一起。
__init_.py文件证明sound文件夹是一个Python的package。
当导入这个package时,Python搜索sys.path中的目录,查找包的子目录
sound/ Top-level package
__init__.py Initialize the sound package
formats/ Subpackage for file format conversions
__init__.py
wavread.py
wavwrite.py
aiffread.py
aiffwrite.py
auread.py
auwrite.py
...
effects/ Subpackage for sound effects
__init__.py
echo.py
surround.py
reverse.py
...
调用方法:
#导入单个模块echo:
import sound.effects.echo
这会加载子模块echo,使用它的方法时,必须使用全名:
sound.effects.echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
也可以这样:
from sound.effects import echo
使用时无需包前缀了:
echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
相对导入
使用leading dots来表示当前包和父包。
from . import echo
from .. import formats
from ..filters import equalizer
一个自定义模块
Python模块的标准文件模板:
- #!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- ' a test module ' __author__ = 'Michael Liao' import sys def test(): args = sys.argv if len(args)==1: print('Hello, world!') elif len(args)==2: print('Hello, %s!' % args[1]) else: print('Too many arguments!') if __name__=='__main__': test()
- 第1行和第2行是标准注释,第1行注释可以让这个
hello.py
文件直接在Unix/Linux/Mac上运行,第2行注释表示.py文件本身使用标准UTF-8编码; - 第4行是一个字符串,表示模块的文档注释,任何模块代码的第一个字符串都被视为模块的文档注释;
- 第6行使用
__author__
变量把作者写进去,这样当你公开源代码后别人就可以瞻仰你的大名;
导入的sys模块中,有一个argv变量, 用list储存了命令行的所有参数。
- sys.argv[0], 储存的是在命令行输入的文件名
- sys.argv[1]及之后的是,命令行输入的参数。
运行python3 hello.py Michael
获得的sys.argv
就是['hello.py', 'Michael]
。
最后2行代码,之前已经讲过,只有在命令行运行模块xx.py时,Python才会把__name__的值设置为"__main__"。
上面的模块可以在命令行,和交互环境都运行一下,会发现在交互环境不会打印任何字符串。
作用域
Python没有提供完全限制访问private函数/变量的方法。
所以,编程习惯约定,使用_xxx, __xxx,这样的格式代表这是一个private方法/变量。它不应该被直接使用。
安装第三方模块
通过包管理工具pip完成。
如果你正在使用Mac或Linux,安装pip本身这个步骤就可以跳过了。
如果你正在使用Windows,请参考安装Python一节的内容,确保安装时勾选了pip
和Add python.exe to Path
。
在命令提示符窗口下尝试运行pip
,如果Windows提示未找到命令,可以重新运行安装程序添加pip
。
注意:Mac或Linux上有可能并存Python 3.x和Python 2.x,因此对应的pip命令是pip3
pip install Pillow #就安装了Pillow模块了。
安装常用模块
用pip一个一个安装费时费力,还需要考虑兼容性。我们推荐直接使用Anaconda,这是一个基于Python的数据处理和科学计算平台,它已经内置了许多非常有用的第三方库,我们装上Anaconda,就相当于把数十个第三方模块自动安装好了,非常简单易用。
以从Anaconda官网下载GUI安装包,安装包有500~600M,所以需要耐心等待下载。网速慢的同学请移步国内镜像。下载后直接安装,Anaconda会把系统Path中的python指向自己自带的Python,并且,Anaconda安装的第三方模块会安装在Anaconda自己的路径下,不影响系统已安装的Python目录。
模块搜索路径
默认情况下,Python解释器会搜索当前目录、所有已安装的内置模块和第三方模块,搜索路径存放在sys
模块的path
变量中:
>>> import sys
>>> sys.path
如果我们要添加自己的搜索目录,有两种方法:
- 临时修改
>>> import sys
>>> sys.path.append('/Users/michael/my_py_scripts')
2.设置环境变量PYTHONPATH
,该环境变量的内容会被自动添加到模块搜索路径中。设置方式与设置Path环境变量类似。注意只需要添加你自己的搜索路径,Python自己本身的搜索路径不受影响。
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