Python 模块

Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾，包含了 Python 对象定义和Python语句。

模块让你能够有逻辑地组织你的 Python 代码段。

把相关的代码分配到一个模块里能让你的代码更好用，更易懂。

模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码。

下例是个简单的模块 support.py：

def print_func( par ):
   print "Hello : ", par
   return

1. import 语句

模块定义好后，我们可以使用 import 语句来引入模块，语法如下：

import module1[, module2[,... moduleN]]

比如要引用模块 math，就可以在文件最开始的地方用 import math 来引入。在调用 math 模块中的函数时，必须这样引用：

模块名.函数名

当解释器遇到 import 语句，如果模块在当前的搜索路径就会被导入。

搜索路径是一个解释器会先进行搜索的所有目录的列表。如想要导入模块 support.py，需要把命令放在脚本的顶端：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 导入模块
import support
 
# 现在可以调用模块里包含的函数了
support.print_func("aizws")

以上实例输出结果：

Hello : aizws

一个模块只会被导入一次，不管你执行了多少次import。这样可以防止导入模块被一遍又一遍地执行。

2. from…import 语句

Python 的 from 语句让你从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中。语法如下：

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

例如，要导入模块 fib 的 fibonacci 函数，使用如下语句：

from fib import fibonacci

这个声明不会把整个 fib 模块导入到当前的命名空间中，它只会将 fib 里的 fibonacci 单个引入到执行这个声明的模块的全局符号表。

3. from…import* 语句

把一个模块的所有内容全都导入到当前的命名空间也是可行的，只需使用如下声明：

from modname import *

这提供了一个简单的方法来导入一个模块中的所有项目。然而这种声明不该被过多地使用。

例如我们想一次性引入 math 模块中所有的东西，语句如下：

from math import *

4. 搜索路径

当你导入一个模块，Python 解析器对模块位置的搜索顺序是：

• 1、当前目录
• 2、如果不在当前目录，Python 则搜索在 shell 变量 PYTHONPATH 下的每个目录。
• 3、如果都找不到，Python会察看默认路径。UNIX下，默认路径一般为/usr/local/lib/python/。

模块搜索路径存储在 system 模块的 sys.path 变量中。变量里包含当前目录，PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录。

5. PYTHONPATH 变量

作为环境变量，PYTHONPATH 由装在一个列表里的许多目录组成。PYTHONPATH 的语法和 shell 变量 PATH 的一样。

在 Windows 系统，典型的 PYTHONPATH 如下：

set PYTHONPATH=c:\python27\lib;

在 UNIX 系统，典型的 PYTHONPATH 如下：

set PYTHONPATH=/usr/local/lib/python

6. 命名空间和作用域

变量是拥有匹配对象的名字（标识符）。命名空间是一个包含了变量名称们（键）和它们各自相应的对象们（值）的字典。

一个 Python 表达式可以访问局部命名空间和全局命名空间里的变量。如果一个局部变量和一个全局变量重名，则局部变量会覆盖全局变量。

每个函数都有自己的命名空间。类的方法的作用域规则和通常函数的一样。

Python 会智能地猜测一个变量是局部的还是全局的，它假设任何在函数内赋值的变量都是局部的。

因此，如果要给函数内的全局变量赋值，必须使用 global 语句。

global VarName 的表达式会告诉 Python， VarName 是一个全局变量，这样 Python 就不会在局部命名空间里寻找这个变量了。

例如，我们在全局命名空间里定义一个变量 Money。我们再在函数内给变量 Money 赋值，然后 Python 会假定 Money 是一个局部变量。然而，我们并没有在访问前声明一个局部变量 Money，结果就是会出现一个 UnboundLocalError 的错误。取消 global 语句前的注释符就能解决这个问题。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
Money = 2000
def AddMoney():
   # 想改正代码就取消以下注释:
   # global Money
   Money = Money + 1
 
print Money
AddMoney()
print Money

7. dir()函数

dir() 函数一个排好序的字符串列表，内容是一个模块里定义过的名字。

返回的列表容纳了在一个模块里定义的所有模块，变量和函数。如下一个简单的实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 导入内置math模块
import math
 
content = dir(math)
 
print content;

以上实例输出结果：

['__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']

在这里，特殊字符串变量__name__指向模块的名字，__file__指向该模块的导入文件名。

8. globals() 和 locals() 函数

根据调用地方的不同，globals() 和 locals() 函数可被用来返回全局和局部命名空间里的名字。

如果在函数内部调用 locals()，返回的是所有能在该函数里访问的命名。

如果在函数内部调用 globals()，返回的是所有在该函数里能访问的全局名字。

两个函数的返回类型都是字典。所以名字们能用 keys() 函数摘取。

9. reload() 函数

当一个模块被导入到一个脚本，模块顶层部分的代码只会被执行一次。

因此，如果你想重新执行模块里顶层部分的代码，可以用 reload() 函数。该函数会重新导入之前导入过的模块。语法如下：

reload(module_name)

在这里，module_name要直接放模块的名字，而不是一个字符串形式。比如想重载 hello 模块，如下：

reload(hello)

10. Python中的包

包是一个分层次的文件目录结构，它定义了一个由模块及子包，和子包下的子包等组成的 Python 的应用环境。

简单来说，包就是文件夹，但该文件夹下必须存在 __init__.py 文件, 该文件的内容可以为空。__init__.py 用于标识当前文件夹是一个包。

考虑一个在 package_aizws 目录下的 aizws1.py、aizws2.py、__init__.py 文件，test.py 为测试调用包的代码，目录结构如下：

test.py
package_aizws
|-- __init__.py
|-- aizws1.py
|-- aizws2.py

源代码如下：

aizws1.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
def aizws1():
   print "I'm in aizws1"

aizws2.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
def aizws2():
   print "I'm in aizws2"

现在，在 package_aizws 目录下创建 __init__.py：

package_aizws/__init__.py

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
if __name__ == '__main__':
    print '作为主程序运行'
else:
    print 'package_aizws 初始化'

然后我们在 package_aizws 同级目录下创建 test.py 来调用 package_aizws 包

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 导入 Phone 包
from package_aizws.aizws1 import aizws1
from package_aizws.aizws2 import aizws2
 
aizws1()
aizws2()

以上实例输出结果：

package_aizws 初始化
I'm in aizws1
I'm in aizws2

如上，为了举例，我们只在每个文件里放置了一个函数，但其实你可以放置许多函数。你也可以在这些文件里定义Python的类，然后为这些类建一个包。