Python 模块和包

什么是模块？

模块是一系列功能的集合体。分为三类：内置模块、第三方模块、自定义模块。

模块有四种形式

• 使用Python编写的 .py 文件
• 已经被编译为共享库或 DLL 的 C 或 C++ 扩展
• 把一系列模块组织到一起的文件夹。文件夹下需要有一个 __init__.py 文件
• 使用 C 编写并链接到 Python 解释器的内置模块

为何要用模块

• 内置与第三方的模块拿来就用，无需定义，这种拿来主义，可以极大地提升开发效率。
• 自定义模块 可以将程序的各部分功能提取出来，放到一个模块中，供大家共享和使用。好处是可以减少代码冗余，程序组织结构更加清晰。

模块的使用

# pkg.py
print("你好，我是模块")

x = 1
def get():
    print(x)

def change():
    global x
    x = 0

# run.py
import pkg # 你好，我是模块

print(pkg.x) # 1
x = "m"
pkg.get() # pkg.py 中的 1

首次导入模块：

1. 产生 pkg.py 的名称空间，将 pkg.py 运行过程中产生的名字放在 pkg 的名称空间中。
2. 执行 pkg.py
3. 在当前文件中产生一个名字 pkg，该名字指向 2 中产生的名称空间

注意：

1. 模块名、名字，是 模块名.名称 的格式获取的，要指名道姓地问某一个模块要名字对应的值，不会与当前文件中的名称相冲突。
2. 无论是查看还是修改，都是以原模块为基准的，和调用的位置无关。
3. 不建议在一行同时导入多个模块

import pandas, numpy # 符合语法，但是不建议

4. 模块习惯的导入顺序 python 内置的模块 => 第三方模块 => 本项目中自定义的模块

import time
import sys

import numpy
import pandas

import customized1
import customized2

5. 模块的别名

import 包名 as 别名

6. 模块是第一类对象
7. 自定义模块的命名应该采用纯小写 + 下划线的风格
8. 可以在函数中导入

def func():
    import foo

Python文件的用途

一个Python文件可以被当作文件运行，也可以被当作模块导入。

Python内置了 __name__ 变量

• 当该 Python 文件被运行时，__name__ 的值是 __main__；
• 当该 Python 文件被当做模块导入时，__name__ 的值是模块名字；
• 在 Pycharm 中的快捷键：main => if __name__ == "__main__":

if __name__ == "__main__":
    # 本文件作为主文件时
    get()
    change()
else:
    # 当本文件被当作模块导入时
    pass

以上案例在线测试： replit.com/@Vooce/pkg1

from ... import ... 导入模块

上面我们介绍了如果用 import 导入模块，这种方式需要以前缀.模块的方式来使用导入的函数和变量。优点是肯定不会与当前名称空间中的名字冲突，但是加了前缀会显得比较麻烦。怎么能在使用的时候简化呢？下面我们来介绍另一种导入方式：from ... import ...

# run.py
from pkg import x
from pkg import get

from pkg import * # 导入全部
__all__ = ["x", "get"] # __all__ 可以用来控制*代表的名字有哪些

导入模块时：

1. 产生 pkg.py 的名称空间，将 pkg.py 运行过程中产生的名字放在 pkg 的名称空间中。
2. 执行 pkg.py。
3. 在当前的名称空间拿到名字，把该名字指向（在导入时）模块中对应的内存地址。

• 优点： 代码更精简
• 缺点： 容易与当前的名称空间混淆

循环/嵌套导入的异常

# m1.py
from m2 import y
print("导入m1")

x = "m1"

# m2.py
from m1 import x
print("导入m2")

y = "m2"

# main.py
import m1,m2

=> 返回的结果

ImportError: cannot import name 'x' from partially initialized module 'm1' 

解决的方法

def f1():
    from m1 import x