[Python]入門教程（四）：Python中的模組

前面已經學習了如何在程式中定義一次函數而重用代碼。如果想要在其他程式中重用很多函數，需要使用模組。

模組基本上就是一個包含了所有定義的函數和變數的檔案。為了在其他程式中重用模組，模組的檔案名稱必須以.py為副檔名。

模組可以從其他程式 輸入 以便利用它的功能。這也是使用Python標準庫的方法。首先學習如何使用標準庫模組。
使用sys模組

例1 使用sys模組

#!/usr/bin/python# Filename: using_sys.pyimport sysprint('The command line arguments are:')for i in sys.argv:    print(i)print('\n\nThe PYTHONPATH is', sys.path, '\n')

輸出

建議使用命令提示行運行py檔案以便查看效果：

下面來解釋一下以上代碼的運行原理

首先，我們利用import語句 輸入 sys模組。基本上，這句語句告訴Python，我們想要使用這個模組。sys模組包含了與Python解譯器和它的環境有關的函數。

當Python執行import sys語句的時候，它在sys.path變數中所列目錄中尋找sys.py模組。如果找到了這個檔案，這個模組的主塊中的語句將被運行，然後這個模組將能夠被你 使用 。注意，初始化過程僅在我們 第一次 輸入模組的時候進行。另外，“sys”是“system”的縮寫。

sys模組中的argv變數通過使用點號指明——sys.argv——這種方法的一個優勢是這個名稱不會與任何在你的程式中使用的argv變數衝突。另外，它也清晰地表明了這個名稱是sys模組的一部分。

sys.argv變數是一個字串的 列表 （列表會在後面的章節詳細解釋）。特別地，sys.argv包含了 命令列參數 的列表，即使用命令列傳遞給你的程式的參數。

如果你使用IDE編寫運行這些程式，請在菜單裡尋找一個指定程式的命令列參數的方法。

這裡，當我們執行python using_sys.py we are arguments的時候，我們使用python命令運行using_sys.py模組，後面跟著的內容被作為參數傳遞給程式。Python為我們把它儲存在sys.argv變數中。

記住，指令碼的名稱總是sys.argv列表的第一個參數。所以，在這裡，'using_sys.py'是sys.argv[0]、'we'是sys.argv[1]、'are'是sys.argv[2]以及'arguments'是sys.argv[3]。注意，Python從0開始計數，而非從1開始。

sys.path包含輸入模組的目錄名列表。我們可以觀察到sys.path的第一個字串是空的——這個空的字串表示目前的目錄也是sys.path的一部分，這與PYTHONPATH環境變數是相同的。這意味著你可以直接輸入位於目前的目錄的模組。否則，你得把你的模組放在sys.path所列的目錄之一。

位元組編譯的.pyc檔案
輸入一個模組相對來說是一個比較費時的事情，所以Python做了一些技巧，以便使輸入模組更加快一些。一種方法是建立 位元組編譯的檔案 ，這些檔案以.pyc作為副檔名。位元組編譯的檔案與Python變換程式的中間狀態有關。當你在下次從別的程式輸入這個模組的時候，.pyc檔案是十分有用的——它會快得多，因為一部分輸入模組所需的處理已經完成了。另外，這些位元組編譯的檔案也是與平台無關的。所以，現在你知道了那些.pyc檔案事實上是什麼了。

from..import語句
如果你想要直接輸入argv變數到你的程式中（避免在每次使用它時打sys.），那麼你可以使用from sys import argv語句。如果你想要輸入所有sys模組使用的名字，那麼你可以使用from sys import *語句。這對於所有模組都適用。一般說來，應該避免使用from..import而使用import語句，因為這樣可以使你的程式更加易讀，也可以避免名稱的沖

突。

模組的__name__
每個模組都有一個名稱，在模組中可以通過語句來找出模組的名稱。這在一個場合特別有用——就如前面所提到的，當一個模組被第一次輸入的時候，這個模組的主塊將被運行。假如我們只想在程式本身被使用的時候運行主塊，而在它被別的模組輸入的時候不運行主塊，我們該怎麼做呢？這可以通過模組的__name__屬性完成。

使用模組的__name__
例2 使用模組的__name__

#!/usr/bin/python# Filename: using_name.pyif __name__ == '__main__':    print('This program is being run by itself')else:    print('I am being imported from another module')

輸出
$ python using_name.py
This program is being run by itself

$ python
>>> import using_name
I am being imported from another module
>>>

每個Python模組都有它的__name__，如果它是'__main__'，這說明這個模組被使用者單獨運行，我們可以進行相應的恰當操作。

製造你自己的模組
建立你自己的模組是十分簡單的，每個Python程式也是一個模組。你已經確保它具有.py副檔名了。下面這個例子將會使它更加清晰。

建立你自己的模組
例3 如何建立你自己的模組

#!/usr/bin/python# Filename: mymodule_test.pydef sayhi():    print('Hi, this is mymodule speaking.')version = '0.1'# End of mymodule.py

上面是一個 模組 的例子，它與我們普通的Python程式相比並沒有什麼特別之處。我們接下來將看看如何在我們別的Python程式中使用這個模組。

記住這個模組應該被放置在我們輸入它的程式的同一個目錄中，或者在sys.path所列目錄之一。

#!/usr/bin/python# Filename: mymodule_demo.pyimport mymodule_testmymodule_test.sayhi()print('Version', mymodule_test.version)

（源檔案：code/mymodule_demo.py）

輸出
$ python mymodule_demo.py
Hi, this is mymodule speaking.
Version 0.1

它如何工作
注意我們使用了相同的點號來使用模組的成員。Python很好地重用了相同的記號來，使我們這些Python程式員不需要不斷地學習新的方法。

from..import
下面是一個使用from..import文法的版本。

#!/usr/bin/python# Filename: mymodule_demo2.pyfrom mymodule import sayhi, version# Alternative:# from mymodule import *sayhi()print('Version', version)

mymodule_demo2.py的輸出與mymodule_demo.py完全相同。

dir()函數
你可以使用內建的dir函數來列出模組定義的標識符。標識符有函數、類和變數。

當你為dir()提供一個模組名的時候，它返回模組定義的名稱列表。如果不提供參數，它返回當前模組中定義的名稱列表。

使用dir函數
例4 使用dir函數

$ python>>> import sys>>> dir(sys) # get list of attributes for sys module['__displayhook__', '__doc__', '__excepthook__', '__name__', '__stderr__','__stdin__', '__stdout__', '_getframe', 'api_version', 'argv','builtin_module_names', 'byteorder', 'call_tracing', 'callstats','copyright', 'displayhook', 'exc_clear', 'exc_info', 'exc_type','excepthook', 'exec_prefix', 'executable', 'exit', 'getcheckinterval','getdefaultencoding', 'getdlopenflags', 'getfilesystemencoding','getrecursionlimit', 'getrefcount', 'hexversion', 'maxint', 'maxunicode','meta_path','modules', 'path', 'path_hooks', 'path_importer_cache','platform', 'prefix', 'ps1', 'ps2', 'setcheckinterval', 'setdlopenflags','setprofile', 'setrecursionlimit', 'settrace', 'stderr', 'stdin', 'stdout','version', 'version_info', 'warnoptions']>>> dir() # get list of attributes for current module['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'sys']>>>>>> a = 5 # create a new variable 'a'>>> dir()['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'a', 'sys']>>>>>> del a # delete/remove a name>>>>>> dir()['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'sys']>>> 

它如何工作
首先，我們來看一下在輸入的sys模組上使用dir。我們看到它包含一個龐大的屬性列表。

接下來，我們不給dir函數傳遞參數而使用它——預設地，它返回當前模組的屬性列表。注意，輸入的模組同樣是列表的一部分。

為了觀察dir的作用，我們定義一個新的變數a並且給它賦一個值，然後檢驗dir，我們觀察到在列表中增加了以上相同的值。我們使用del語句刪除當前模組中的變數/屬性，這個變化再一次反映在dir的輸出中。

關於del的一點注釋——這個語句在運行後被用來 刪除 一個變數/名稱。在這個例子中，del a，你將無法再使用變數a——它就好像從來沒有存在過一樣。