[Python]入门教程（四）：Python中的模块

gteric

　　前面已经学习了如何在程序中定义一次函数而重用代码。如果想要在其他程序中重用很多函数，需要使用模块。
　　模块基本上就是一个包含了所有定义的函数和变量的文件。为了在其他程序中重用模块，模块的文件名必须以.py为扩展名。



模块可以从其他程序 输入 以便利用它的功能。这也是使用Python标准库的方法。首先学习如何使用标准库模块。
使用sys模块


例1 使用sys模块
#!/usr/bin/python
# Filename: using_sys.py
import sys
print('The command line arguments are:')
for i in sys.argv:
print(i)
print('\n\nThe PYTHONPATH is', sys.path, '\n')


输出
　　建议使用命令提示行运行py文件以便查看效果：
　　

　　

　　

　　

　　下面来解释一下以上代码的运行原理

　　首先，我们利用import语句 输入 sys模块。基本上，这句语句告诉Python，我们想要使用这个模块。sys模块包含了与Python解释器和它的环境有关的函数。



当Python执行import sys语句的时候，它在sys.path变量中所列目录中寻找sys.py模块。如果找到了这个文件，这个模块的主块中的语句将被运行，然后这个模块将能够被你 使用 。注意，初始化过程仅在我们 第一次 输入模块的时候进行。另外，“sys”是“system”的缩写。


sys模块中的argv变量通过使用点号指明——sys.argv——这种方法的一个优势是这个名称不会与任何在你的程序中使用的argv变量冲突。另外，它也清晰地表明了这个名称是sys模块的一部分。


sys.argv变量是一个字符串的 列表 （列表会在后面的章节详细解释）。特别地，sys.argv包含了 命令行参数 的列表，即使用命令行传递给你的程序的参数。


如果你使用IDE编写运行这些程序，请在菜单里寻找一个指定程序的命令行参数的方法。


这里，当我们执行python using_sys.py we are arguments的时候，我们使用python命令运行using_sys.py模块，后面跟着的内容被作为参数传递给程序。Python为我们把它存储在sys.argv变量中。


记住，脚本的名称总是sys.argv列表的第一个参数。所以，在这里，'using_sys.py'是sys.argv[0]、'we'是sys.argv[1]、'are'是sys.argv[2]以及'arguments'是sys.argv[3]。注意，Python从0开始计数，而非从1开始。

　　sys.path包含输入模块的目录名列表。我们可以观察到sys.path的第一个字符串是空的——这个空的字符串表示当前目录也是sys.path的一部分，这与PYTHONPATH环境变量是相同的。这意味着你可以直接输入位于当前目录的模块。否则，你得把你的模块放在sys.path所列的目录之一。
　　

　　

　　字节编译的.pyc文件

输入一个模块相对来说是一个比较费时的事情，所以Python做了一些技巧，以便使输入模块更加快一些。一种方法是创建 字节编译的文件 ，这些文件以.pyc作为扩展名。字节编译的文件与Python变换程序的中间状态有关。当你在下次从别的程序输入这个模块的时候，.pyc文件是十分有用的——它会快得多，因为一部分输入模块所需的处理已经完成了。另外，这些字节编译的文件也是与平台无关的。所以，现在你知道了那些.pyc文件事实上是什么了。

　　

　　

　　from..import语句

如果你想要直接输入argv变量到你的程序中（避免在每次使用它时打sys.），那么你可以使用from sys import argv语句。如果你想要输入所有sys模块使用的名字，那么你可以使用from sys import *语句。这对于所有模块都适用。一般说来，应该避免使用from..import而使用import语句，因为这样可以使你的程序更加易读，也可以避免名称的冲
　　突。

　　

　　模块的__name__

每个模块都有一个名称，在模块中可以通过语句来找出模块的名称。这在一个场合特别有用——就如前面所提到的，当一个模块被第一次输入的时候，这个模块的主块将被运行。假如我们只想在程序本身被使用的时候运行主块，而在它被别的模块输入的时候不运行主块，我们该怎么做呢？这可以通过模块的__name__属性完成。


使用模块的__name__

例2 使用模块的__name__


#!/usr/bin/python
# Filename: using_name.py
if __name__ == '__main__':
print('This program is being run by itself')
else:
print('I am being imported from another module')




输出

$ python using_name.py

This program is being run by itself


$ python

>>> import using_name

I am being imported from another module

>>>



每个Python模块都有它的__name__，如果它是'__main__'，这说明这个模块被用户单独运行，我们可以进行相应的恰当操作。
　　

　　制造你自己的模块

创建你自己的模块是十分简单的，每个Python程序也是一个模块。你已经确保它具有.py扩展名了。下面这个例子将会使它更加清晰。


创建你自己的模块

例3 如何创建你自己的模块


#!/usr/bin/python
# Filename: mymodule_test.py
def sayhi():
print('Hi, this is mymodule speaking.')
version = '0.1'
# End of mymodule.py


上面是一个 模块 的例子，它与我们普通的Python程序相比并没有什么特别之处。我们接下来将看看如何在我们别的Python程序中使用这个模块。


记住这个模块应该被放置在我们输入它的程序的同一个目录中，或者在sys.path所列目录之一。
#!/usr/bin/python
# Filename: mymodule_demo.py
import mymodule_test
mymodule_test.sayhi()
print('Version', mymodule_test.version)





（源文件：code/mymodule_demo.py）


输出

$ python mymodule_demo.py

Hi, this is mymodule speaking.

Version 0.1


它如何工作

注意我们使用了相同的点号来使用模块的成员。Python很好地重用了相同的记号来，使我们这些Python程序员不需要不断地学习新的方法。


from..import

下面是一个使用from..import语法的版本。
#!/usr/bin/python
# Filename: mymodule_demo2.py
from mymodule import sayhi, version
# Alternative:
# from mymodule import *
sayhi()
print('Version', version)

mymodule_demo2.py的输出与mymodule_demo.py完全相同。

dir()函数

你可以使用内建的dir函数来列出模块定义的标识符。标识符有函数、类和变量。


当你为dir()提供一个模块名的时候，它返回模块定义的名称列表。如果不提供参数，它返回当前模块中定义的名称列表。


使用dir函数

例4 使用dir函数
$ python
>>> import sys
>>> dir(sys) # get list of attributes for sys module
['__displayhook__', '__doc__', '__excepthook__', '__name__', '__stderr__',
'__stdin__', '__stdout__', '_getframe', 'api_version', 'argv',
'builtin_module_names', 'byteorder', 'call_tracing', 'callstats',
'copyright', 'displayhook', 'exc_clear', 'exc_info', 'exc_type',
'excepthook', 'exec_prefix', 'executable', 'exit', 'getcheckinterval',
'getdefaultencoding', 'getdlopenflags', 'getfilesystemencoding',
'getrecursionlimit', 'getrefcount', 'hexversion', 'maxint', 'maxunicode',
'meta_path','modules', 'path', 'path_hooks', 'path_importer_cache',
'platform', 'prefix', 'ps1', 'ps2', 'setcheckinterval', 'setdlopenflags',
'setprofile', 'setrecursionlimit', 'settrace', 'stderr', 'stdin', 'stdout',
'version', 'version_info', 'warnoptions']
>>> dir() # get list of attributes for current module
['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'sys']
>>>
>>> a = 5 # create a new variable 'a'
>>> dir()
['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'a', 'sys']
>>>
>>> del a # delete/remove a name
>>>
>>> dir()
['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'sys']
>>>




它如何工作

首先，我们来看一下在输入的sys模块上使用dir。我们看到它包含一个庞大的属性列表。


接下来，我们不给dir函数传递参数而使用它——默认地，它返回当前模块的属性列表。注意，输入的模块同样是列表的一部分。


为了观察dir的作用，我们定义一个新的变量a并且给它赋一个值，然后检验dir，我们观察到在列表中增加了以上相同的值。我们使用del语句删除当前模块中的变量/属性，这个变化再一次反映在dir的输出中。


关于del的一点注释——这个语句在运行后被用来 删除 一个变量/名称。在这个例子中，del a，你将无法再使用变量a——它就好像从来没有存在过一样。