Python基礎--模塊

Python 模塊

Python 模塊(Module)，是一個 Python 文件，以 .py 結尾，包含了 Python 對象定義和Python語句。
模塊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塊裏能讓你的代碼更好用，更易懂。
模塊能定義函數，類和變量，模塊裏也能包含可執行的代碼。

例子

下例是個簡單的模塊 support.py：

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

import 語句

模塊的引入

模塊定義好後，我們可以使用 import 語句來引入模塊，語法如下：

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

比如要引用模塊 math，就可以在文件最開始的地方用 import math 來引入。在調用 math 模塊中的函數時，必須這樣引用：

模塊名.函數名

當解釋器遇到 import 語句，如果模塊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。如想要導入模塊 support.py，需要把命令放在腳本的頂端：

test.py 文件代碼：

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

以上實例輸出結果：

Hello : Runoob

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

From…import 語句

Python 的 from 語句讓你從模塊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，要導入模塊 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 模塊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塊的全局符號表。

From…import* 語句

把一個模塊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塊中的所有項目。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 模塊中所有的東西，語句如下：

from math import *

搜索路徑

當你導入一個模塊，Python 解析器對模塊位置的搜索順序是：
  1、當前目錄
  2、如果不在當前目錄，Python 則搜索在 shell 變量 PYTHONPATH 下的每個目錄。
  3、如果都找不到，Python會察看默認路徑。UNIX下，默認路徑一般爲/usr/local/lib/python/。
模塊搜索路徑存儲在 system 模塊的 sys.path 變量中。變量裏包含當前目錄，PYTHONPATH和由安裝過程決定的默認目錄。

PYTHONPATH 變量

作爲環境變量，PYTHONPATH 由裝在一個列表裏的許多目錄組成。PYTHONPATH 的語法和 shell 變量 PATH 的一樣。
在 UNIX 系統，典型的 PYTHONPATH 如下：

set PYTHONPATH=/usr/local/lib/python

命名空間和作用域

變量是擁有匹配對象的名字（標識符）。命名空間是一個包含了變量名稱們（鍵）和它們各自相應的對象們（值）的字典。
一個 Python 表達式可以訪問局部命名空間和全局命名空間裏的變量。如果一個局部變量和一個全局變量重名，則局部變量會覆蓋全局變量。
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量是局部的還是全局的，它假設任何在函數內賦值的變量都是局部的。
因此，如果要給函數內的全局變量賦值，必須使用 global 語句。
global VarName 的表達式會告訴 Python， VarName 是一個全局變量，這樣 Python 就不會在局部命名空間裏尋找這個變量了。
例如，我們在全局命名空間裏定義一個變量 Money。我們再在函數內給變量 Money 賦值，然後 Python 會假定 Money 是一個局部變量。然而，我們並沒有在訪問前聲明一個局部變量 Money，結果就是會出現一個 UnboundLocalError 的錯誤。取消 global 語句的註釋就能解決這個問題。

#!/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符串列表，內容是一個模塊裏定義過的名字。
返回的列表容納了在一個模塊裏定義的所有模塊，變量和函數。如下一個簡單的實例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 導入內置math模塊
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，特殊字符串變量__name__指向模塊的名字，__file__指向該模塊的導入文件名。

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

當一個模塊被導入到一個腳本，模塊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塊裏頂層部分的代碼，可以用 reload() 函數。該函數會重新導入之前導入過的模塊。語法如下：

reload(module_name)

在這裏，module_name要直接放模塊的名字，而不是一個字符串形式。比如想重載 hello 模塊，如下：

reload(hello)

Python中的包

包是一個分層次的文件目錄結構，它定義了一個由模塊及子包，和子包下的子包等組成的 Python 的應用環境。
簡單來說，包就是文件夾，但該文件夾下必須存在 __init__.py 文件, 該文件的內容可以爲空。__int__.py用於標識當前文件夾是一個包。
考慮一個在 package_runoob 目錄下的 runoob1.py、runoob2.py、__init__.py 文件，test.py 爲測試調用包的代碼，目錄結構如下：

test.py
package_runoob
|-- __init__.py
|-- runoob1.py
|-- runoob2.py

源代碼如下：

package_runoob/runoob1.py
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
def runoob1():
   print "I'm in runoob1"

package_runoob/runoob2.py
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
def runoob2():
   print "I'm in runoob2"

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

package_runoob/__init__.py
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
if __name__ == '__main__':
    print '作爲主程序運行'
else:
    print 'package_runoob 初始化'

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

test.py
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 導入 Phone 包
from package_runoob.runoob1 import runoob1
from package_runoob.runoob2 import runoob2
 
runoob1()
runoob2()

以上實例輸出結果：

package_runoob 初始化
I'm in runoob1
I'm in runoob2

如上，爲了舉例，我們只在每個文件裏放置了一個函數，但其實你可以放置許多函數。你也可以在這些文件裏定義Python的類，然後爲這些類建一個包。

續：

系統相關的信息模塊: import sys

sys.argv 是一個 list,包含所有的命令行參數.    
sys.stdout sys.stdin sys.stderr 分別表示標準輸入輸出,錯誤輸出的文件對象.    
sys.stdin.readline() 從標準輸入讀一行 sys.stdout.write("a") 屏幕輸出a    
sys.exit(exit_code) 退出程序    
sys.modules 是一個dictionary，表示系統中所有可用的module    
sys.platform 得到運行的操作系統環境    
sys.path 是一個list,指明所有查找module，package的路徑.  

操作系統相關的調用和操作: import os

os.environ 一個dictionary 包含環境變量的映射關係   
os.environ["HOME"] 可以得到環境變量HOME的值     
os.chdir(dir) 改變當前目錄 os.chdir('d:\\outlook')   
注意windows下用到轉義     
os.getcwd() 得到當前目錄     
os.getegid() 得到有效組id os.getgid() 得到組id     
os.getuid() 得到用戶id os.geteuid() 得到有效用戶id     
os.setegid os.setegid() os.seteuid() os.setuid()     
os.getgruops() 得到用戶組名稱列表     
os.getlogin() 得到用戶登錄名稱     
os.getenv 得到環境變量     
os.putenv 設置環境變量     
os.umask 設置umask     
os.system(cmd) 利用系統調用，運行cmd命令   

內置模塊(不用import就可以直接使用)常用內置函數：

help(obj) 在線幫助, obj可是任何類型    
callable(obj) 查看一個obj是不是可以像函數一樣調用    
repr(obj) 得到obj的表示字符串，可以利用這個字符串eval重建該對象的一個拷貝    
eval_r(str) 表示合法的python表達式，返回這個表達式    
dir(obj) 查看obj的name space中可見的name    
hasattr(obj,name) 查看一個obj的name space中是否有name    
getattr(obj,name) 得到一個obj的name space中的一個name    
setattr(obj,name,value) 爲一個obj的name   
space中的一個name指向vale這個object    
delattr(obj,name) 從obj的name space中刪除一個name    
vars(obj) 返回一個object的name space。用dictionary表示    
locals() 返回一個局部name space,用dictionary表示    
globals() 返回一個全局name space,用dictionary表示    
type(obj) 查看一個obj的類型    
isinstance(obj,cls) 查看obj是不是cls的instance    
issubclass(subcls,supcls) 查看subcls是不是supcls的子類  

類型轉換常用函數：

chr(i) 把一個ASCII數值,變成字符    
ord(i) 把一個字符或者unicode字符,變成ASCII數值    
oct(x) 把整數x變成八進制表示的字符串    
hex(x) 把整數x變成十六進制表示的字符串    
str(obj) 得到obj的字符串描述    
list(seq) 把一個sequence轉換成一個list    
tuple(seq) 把一個sequence轉換成一個tuple    
dict(),dict(list) 轉換成一個dictionary    
int(x) 轉換成一個integer    
long(x) 轉換成一個long interger    
float(x) 轉換成一個浮點數    
complex(x) 轉換成複數    
max(...) 求最大值    
min(...) 求最小值