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模块和包

模块和包的命令都应遵循python变量的命名规则。

一、模块

本质就是一个.py文件，封装语句的最小单位，是一系列功能的集合体。使用模块可以提高开发效率，便于维护和管理。

1. 模块的分类

  1. 内置模块

  2. 第三方模块、扩展模块

  3. 自定义模块

2. 模块的形式

  1. 使用python编写的源代码文件（.py文件）
  2. 字节码文件（.pyc）
  3. 用C或C++编写的编译扩展模块，导入时使用动态链接（linux的.so、Cygwin或Windows的.dll）
  4. 把一系列模块组织到一起的文件夹（包）
  5. 使用C编写并链接到python解释器的内置模块
  6. zip文件，导入时自动解压缩

3. 模块的搜索路径

  1. 程序主目录
  2. PYTHONPATH目录
  3. 标准库目录
  4. .pth文件中的内容（不常用）
  5. 第三方扩展应用的site-packages主目录
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$ python3
Python 3.6.9 (default, Oct  8 2020, 12:12:24) 
[GCC 8.4.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import sys
>>> sys.path
['', '/usr/lib/python36.zip', '/usr/lib/python3.6', '/usr/lib/python3.6/lib-dynload', '/home/gp/.local/lib/python3.6/site-packages', '/usr/local/lib/python3.6/dist-packages', '/usr/lib/python3/dist-packages']

4. 模块的运行方式

  1. 脚本方式：直接用解释器执行
  2. 模块方式：被其他的模块导入执行，为导入它的模块提供资源（变量、函数定义、类定义等）。

自定义模块被其他模块导入时，其中的可执行语句会立即执行。

5. 模块的导入

5.1 导入模块的规范

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#/usr/bin/env python3
import python内置模块
import 第三方模块
import 自定义模块
...

5.2 导入模块时发生了什么

5.2.1 导入的三个步骤

程序第一次导入指定文件时，会执行三个步骤：

  1. 找到模块文件
  2. 编译成字节码
  3. 执行模块的代码来创建其所定义的对象

之后再导入相同的模块时会跳过这三个步骤，而只是提取内存中已加载的模块对象，python会把已加载的模块存储到sys.modules字典中。

5.2.2 导入模块时执行的三件事
  1. 在内存中创建以模块名称命名的名称空间
  2. 从头到尾依次执行该模块文件内的语句，文件顶层的（不在def或class之内）赋值名称的语句（=或def）会创建模块对象的属性，赋值的名称会存储在模块的命名空间内。
  3. 通过模块.的方式调用此模块中的内容

5.3 导入模块的方式

5.3.1 import

语法格式

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import module # 导入一个模块的所有成员
import module1, module2 # 一次性导入多个模块，不推荐这种写法

import会整体读取一个模块，使用名称时需要加上模块名。

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>>> import time
>>> time.sleep(1)
5.3.2 from

语法格式

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from module import name
from module import name1, name2 # 某个模块中导入多个成员
from module import * # 导入一个模块的所有成员，在python3中只能用在一个模块文件的顶部，不能用在函数中

from从模块中读取特定的名称，使用时不需要加模块名。

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>>> from time import sleep
>>> sleep(1)

使用别名alias

  • 给成员取别名，避免名称冲突from xxx import zzz as y
  • 给模块取别名，简化熟悉import xxx as y
使用__all__控制被导入的成员

from xxx import *控制成员被导入，__all__是一个列表，用于表示本模块可以被外界使用的成员，元素是成员的字符串。

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# 只有使用`from xxx import *`导入才有效
__all__ = ["成员1", "成员2"]

6. __name__属性

每个模块内有一个名为__name__的内置属性。

  1. 如果文件作为顶层程序文件（脚本方式）执行时，__name__ 值为字符串__main__，

  2. 如果文件被当做模块导入时，__name__的值为就是本模块的名字。

二、模块包

包就是一个包含有__init__.py文件的文件夹

1. 导入包的方式

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import
from ... import ...