Python 模組

Python 模組(Module)，是一個 Python 檔，以 .py 結尾，包含了 Python 對象定義和Python語句。

模組讓你能夠有邏輯地組織你的 Python 代碼段。

把相關的代碼分配到一個模組裏能讓你的代碼更好用，更易懂。

模組能定義函數，類和變數，模組裏也能包含可執行的代碼。

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，就可以在檔最開始的地方用 import math 來引入。在調用 math 模組中的函數時，必須這樣引用：

模組名.函數名

當解釋器遇到 import 語句，如果模組在當前的搜索路徑就會被導入。

搜索路徑是一個解釋器會先進行搜索的所有目錄的列表。如想要導入模組 support.py，需要把命令放在腳本的頂端：

test.py 檔代碼：

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 導入模組 import support # 現在可以調用模組裏包含的函數了 support.print_func("zaixian")

以上實例輸出結果：

Hello : zaixian

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


from…import 語句

Python 的 from 語句讓你從模組中導入一個指定的部分到當前命名空間中。語法如下：

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

例如，要導入模組 fib 的 fibonacci 函數，使用如下語句：

from fib import fibonacci

這個聲明不會把整個 fib 模組導入到當前的命名空間中，它只會將 fib 裏的 fibonacci 單個引入到執行這個聲明的模組的全局符號表。


from…import* 語句

把一個模組的所有內容全都導入到當前的命名空間也是可行的，只需使用如下聲明： 

from modname import *

這提供了一個簡單的方法來導入一個模組中的所有專案。然而這種聲明不該被過多地使用。

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 *

搜索路徑

當你導入一個模組，Python 解析器對模組位置的搜索順序是：

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

模組搜索路徑存儲在 system 模組的 sys.path 變數中。變數裏包含當前目錄，PYTHONPATH和由安裝過程決定的默認目錄。


PYTHONPATH 變數

作為環境變數，PYTHONPATH 由裝在一個列表裏的許多目錄組成。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

命名空間和作用域

變數是擁有匹配對象的名字（識別字）。命名空間是一個包含了變數名稱們（鍵）和它們各自相應的對象們（值）的字典。

一個 Python 運算式可以訪問局部命名空間和全局命名空間裏的變數。如果一個局部變數和一個全局變數重名，則局部變數會覆蓋全局變數。

每個函數都有自己的命名空間。類的方法的作用域規則和通常函數的一樣。

Python 會智能地猜測一個變數是局部的還是全局的，它假設任何在函數內賦值的變數都是局部的。

因此，如果要給函數內的全局變數賦值，必須使用 global 語句。

global VarName 的運算式會告訴 Python， VarName 是一個全局變數，這樣 Python 就不會在局部命名空間裏尋找這個變數了。

例如，我們在全局命名空間裏定義一個變數 Money。我們再在函數內給變數 Money 賦值，然後 Python 會假定 Money 是一個局部變數。然而，我們並沒有在訪問前聲明一個局部變數 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():
   # 想改正代碼就取消以下注釋:
   # global Money
   Money = Money + 1

print Money
AddMoney()
print Money

dir()函數

dir() 函數一個排好序的字串列表，內容是一個模組裏定義過的名字。

返回的列表容納了在一個模組裏定義的所有模組，變數和函數。如下一個簡單的實例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

# 導入內置math模組
import math

content = dir(math)

print content;

以上實例輸出結果：

['__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']

在這裏，特殊字串變數__name__指向模組的名字，__file__指向該模組的導入檔案名。


globals() 和 locals() 函數

根據調用地方的不同，globals() 和 locals() 函數可被用來返回全局和局部命名空間裏的名字。

如果在函數內部調用 locals()，返回的是所有能在該函數裏訪問的命名。

如果在函數內部調用 globals()，返回的是所有在該函數裏能訪問的全局名字。

兩個函數的返回類型都是字典。所以名字們能用 keys() 函數摘取。


reload() 函數

當一個模組被導入到一個腳本，模組頂層部分的代碼只會被執行一次。

因此，如果你想重新執行模組裏頂層部分的代碼，可以用 reload() 函數。該函數會重新導入之前導入過的模組。語法如下：

reload(module_name)

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

reload(hello)

Python中的包

包是一個分層次的檔目錄結構，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，包就是檔夾，但該檔夾下必須存在 __init__.py 檔, 該檔的內容可以為空。__init__.py 用於標識當前檔夾是一個包。

考慮一個在 package_zaixian 目錄下的 zaixian1.py、zaixian2.py、__init__.py 檔，test.py 為測試調用包的代碼，目錄結構如下：

test.py
package_zaixian
|-- __init__.py
|-- zaixian1.py
|-- zaixian2.py
源代碼如下：

package_zaixian/zaixian1.py

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- def zaixian1(): print "I'm in zaixian1"

package_zaixian/zaixian2.py

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- def zaixian2(): print "I'm in zaixian2"

現在，在 package_zaixian 目錄下創建 __init__.py：

package_zaixian/__init__.py

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- if __name__ == '__main__': print '作為主程序運行' else: print 'package_zaixian 初始化'

然後我們在 package_zaixian 同級目錄下創建 test.py 來調用 package_zaixian 包

test.py

#!/usr/bin/python # -*- coding: UTF-8 -*- # 導入 Phone 包 from package_zaixian.zaixian1 import zaixian1 from package_zaixian.zaixian2 import zaixian2 zaixian1() zaixian2()

以上實例輸出結果：

package_zaixian 初始化

I'm in zaixian1
I'm in zaixian2

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