[Python知识库]Python 模块

概述

Python中模块主要分为：标注模块（库）、第三方模块（库）、自定义模块
一个模块是一个扩展名为 *.py 的文件
使用模块的优点：

• 每个模块有特定的应用域，可以有效避免函数名和变量名冲突
• 引用模块可以使文件更小且分工明确，更容易查找代码
• 可以提高代码的可重用性
• 可以有选择的使用

创建自定义模块

一般情况下模块包含以下几部分：

• 函数
• 变量
• 类
• 可执行代码

模块应当保存为名称为 模块名.py 的文件，且模块名不能为 Python 自带的标准模块名称。示例如下：
创建一个模块，写入如下代码，并保存为名为 calculate.py 的文件

def add(a,b):	# 加法
	return round(a + b,1)

在同一文件夹下，创建一个文件，并输入如下代码进行模块引用

import calculate		# 导入模块
a = 0.1 
b = 0.2 
print(a + b)		# 直接输出 a+b
print( calculate.add(a,b)	# 通过自定义 模块 计算 a+b

运行结果：

0.30000000000000004	#因为精度问题造成浮点
0.3

导入模块

使用 import 导入模块

语法： import moduleName [as alias] ，其中 as alias 为可选参数，是引用模块的备用名称。
import 还可以同时导入多个模块，多个模块之间用 , 分割
示例 略

使用 from ··· import 导入模块

语法：form modelName import member

示例讲解，如何导入两个包括同名函数的模块：
创建两个模块 “rectangle.py”（矩形），“circular.py”（圆形），它们都包含计算周长（Perimeter）和面积（area）的函数
第一步，创建矩形模块 rectangle.py

def girth(width,height):
    '''计算周长的函数'''
    return (width+height)*2

def area(width,height):
    '''计算面积的函数'''
    return width*height 
    
if __name__ =='__main__':   # 测试模块，以主程序运行，后面章节会做详细介绍。
    print(area(10,20))

第二步，创建圆形模块 cricular

import math
PI = math.pi    # 获取圆周率

def girth(r):
    '''计算周长的函数'''
    return round(2*PI*r,2)

def area(r):
    '''计算面积的函数'''
    return round(PI*r*r,2)

if __name__ =='__main__':   # 测试模块，以主程序运行，后面章节会做详细介绍。
    print(area(10))

第三步，导入模块。

# 以下为错误方法
from rectangle import * # 导入矩形模块
from cricular import *  # 导入圆形模块

if __name__ == '__main__':
    print('圆形周长：', girth(10))        # 计算圆形周长
    print('矩形周长：', girth(10,20))    # 计算圆形周长

# 以下为正确方法
import rectangle as r	# 导入矩形模块
import cricular  as c	# 导入圆形模块

if __name__ == '__main__':
    print('圆形周长：', c.girth(10))        # 计算圆形周长
    print('矩形周长：', r.girth(10,20))    # 计算圆形周长

模块搜索目录

以上案例是将模块与需要运行的文件放在同一个文件夹的，当二者不在同一个文件夹时，就不能够正常引用了。
究其原因，需要清楚在使用 import 语句导入模块时，它是按照什么顺序去搜素模块文件的，我们可以通过标准模块 sys 中的 path 变量来获取。 例如：

import sys			# 导入 sys 模块
print(sys.path)		# 通过 .path 方法获取文件搜索路径及顺序

输出结果：

['C:\\ProgramData\\Anaconda3\\python38.zip', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3\\DLLs', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3\\lib', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3', '', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3\\lib\\site-packages', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3\\lib\\site-packages\\locket-0.2.1-py3.8.egg', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3\\lib\\site-packages\\win32', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3\\lib\\site-packages\\win32\\lib', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3\\lib\\site-packages\\Pythonwin', 'C:\\ProgramData\\Anaconda3\\lib\\site-packages\\IPython\\extensions', 'C:\\Users\\风转砂\\.ipython']

可以看到，程序输出了一个地址列表，其中的地址就是 python 在导入模块时，默认搜索的路径顺序，以上路径查找不到时，python 则不会再进行搜索了。
此时导入模块就需要进行“搜索目录”，python 共提供了三种方法：

• 临时添加
• 增加 .pth 文件 （推荐）
• 在 PYTHONPATH 环境变量中进行添加

临时添加

语法：

import sys	# 导入 sys 模块
sys.path.append('moduleFloderPath')		# 通过 sys.path.append() 方法添加需要导入的模块的路径
import moduleName	# 导入需要的模块
block	# 程序体

增加 .pth 文件

在python的安装目录\Lib\site-packages 文件夹下，创建一个 .pth 文件，在文件中输入：

# 注释说明
要导入模块所在的文件夹地址

修改环境变量

方法如下：

包

创建包

在文件夹中创建一个名为 settings 的文件夹，然后在 settings 文件夹中创建一个名为 __init__.py 的空文件，此时 settings 文件夹就成为了一个 “包” ，之后就可以在包中创建所需要的模块了。

使用包

所谓使用包，就是利用 import 语句，从包中调取模块，通常有三种模式：

示例：在包的同一级文件夹（ D:\python ）下创建一个 demo.py 文件，对 cricular 模块进行引用

• import + 完整包名.模块名

import settings.cricular   	#导入模块 cricular （圆形）
print('周长 girth：', settings.cricular.girth(10))     # 计算并输出 周长

应当注意，在使用模块的方法时，也应引用完整的包名，即 settings.cricular.girth(10)
当然，也可以使用以下代码实现更简洁的操作

import settings.cricular as c  		#导入模块 cricular （圆形）
print('周长 girth：', c.girth(10))	# 计算并输出 周长

• from + 完整包名 + import + 模块名

from settings import cricular   			# 导入模块 cricular （圆形）
print('周长 girth：', cricular.girth(10)) 	# 计算并输出 周长

注意，使用该方法时，引用模块不需要引用包名，即 cricular.girth(10)
同样也可以使用以下代码，实现更简洁的操作

from settings import cricular as c  	# 导入模块 cricular （圆形）
print('周长 girth：', c.girth(10))     	# 计算并输出 周长

• form + 完整报名.模块名 + import + 定义名

from settings.cricular  import  girth  	# 导入模块 cricular 中的 grith 方法
print('周长 girth：', girth(10))     	# 计算并输出 周长

注意，使用该方法时，引用模块的方法时，不需要引用包名和模块名，可以直接使用方法，即 girth(10)
同样也可以使用以下代码，实现更简洁的操作

from settings.cricular  import  girth as g 	# 导入模块 cricular 中的 grith 方法
print('周长 girth：', g(10))     			# 计算并输出 周长

导入模块

导入标准模块

import random	# 导入生产随机数的模块
number = random.randint(0,10)
print(number)

Python 提供了标准库的帮助文档，文档为 安装目录\Python\Python3.6\Doc 地址下的 python364.chm 文件

第三方库的下载与安装

主要有两种方法：

• 可以在网址 https://pypi.org/ 下载，或者原网址 http://pypi.python.org/pypi
• 使用 pip 命令安装
  pip \<command\> [modulename]

注意，以上命令不是在 IDLE 中执行，而是要在 cmd 中执行的。