Python教程(17)——python模块是什么？python模块详解

Python模块简介

模块是一个包含了Python定义和语句的文件，可用于将功能组织成可重用和可维护的代码块。每个Python文件都可以作为一个模块，模块可以包含变量、函数、类或可执行代码。通过使用模块，我们可以将代码分离成逻辑单元，促进模块化编程。所以我们可以简单的理解为，一个py文件就是一个模块，大部分情况都是这样的。

使用Python模块

在Python中，要想使用Python模块，我们必须要将模块导入，这里可以使用import关键字。

导入整个模块

import module_name

这种方式会导入整个模块，你可以使用module_name来访问其中的函数、变量和类。例如，要导入math模块：

import math

result = math.sqrt(16)
print(result)  # 输出：4.0

导入特定对象

from module_name import object_name

这种方式会导入指定的函数、变量或类，你可以直接使用该对象而不需要加上模块名。例如，要仅导入math模块中的sqrt函数：

from math import sqrt

result = sqrt(16)
print(result)  # 输出：4.0

使用别名导入

import module_name as alias_name

这种方式可以给导入的模块指定一个别名，方便使用。例如，要将datetime模块导入并命名为dt：

import datetime as dt

now = dt.datetime.now()
print(now)  # 输出当前的日期和时间

此外，还可以使用from module_name import *的形式导入模块中的所有对象。但是不推荐这种方式，因为它会导入模块中的所有对象，可能造成命名冲突或意外的行为。最好的做法是显式导入需要使用的对象。

寻找路径的顺序

需要注意的是，Python会按照一定的搜索路径来查找模块，其中包括当前目录、Python标准库的安装目录以及其他已添加的路径。如果要导入自定义的模块或第三方模块，需要将其所在的路径添加到系统的搜索路径中。
比如当前目录中有个math.py文件，自己的文件是main.py

my_project/
├── main.py
└── math.py

math.py的文件内容

print("this is math module")

main.py的文件内容

import math
# 使用math模块中的函数和常量
result = math.sqrt(25)
print(result)  

按正常来说，这个应该输出5的，当时如果你运行main.py会发现，发生了异常。

# python main.py 
this is math module
Traceback (most recent call last):
  File "/root/main.py", line 4, in <module>
    result = math.sqrt(25)
AttributeError: module 'math' has no attribute 'sqrt'

这是因为导入模块的时候，最先是在当前目录下查找，如果找到了，就直接用当前目录的模块，上面main.py中导入了math模块，而当前目录下刚好有一个math.py，所以就被导入了，但是这个文件中又没有sqrt方法，所以就报错了。所以在导入模块的时候一定要注意这种情况。

__all__特殊用法

前面我们说到了，from module_name import *的形式会导入模块中的所有对象，但是通过加入__all__变量的方式可以方便的选择导入的对象。

__all__是一个特殊的变量，用于定义模块的公共接口。在Python中，可以在模块中定义__all__变量，并将其设置为一个包含模块中所有公共对象名称的列表。这样当使用from module import *语句导入模块时，只有__all__列表中列出的对象才会被导入，而其他未列出的对象将不会被导入。

# mymodule.py

__all__ = ['func1', 'func2']

def func1():
    pass

def func2():
    pass

def _private_func():
    pass

mymodule.py模块定义了两个公共函数func1()和func2()以及一个私有函数_private_func()。通过将__all__设置为只包含func1()和func2()的列表，只能从该模块中导入这两个函数，而不能导入其他函数或变量。

使用示例：

from mymodule import *

print(func1())  # 输出：<function func1 at 0x7f8c6d3a4b50>
print(func2())  # 输出：<function func2 at 0x7f8c6d3a4b90>
print(_private_func)  # 报错：NameError: name '_private_func' is not defined

我们使用from mymodule import *语句导入了mymodule模块中的所有公共对象。可以看到，只有func1()和func2()被成功导入，而私有函数_private_func()没有被导入。如果尝试访问未导入的私有函数，将会引发NameError异常。

导入第三方模块

所谓第三方模块就是非python标准库的包，使用的时候需要通过pip的方式来安装，安装完之后使用方法和上面的完全一样。

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