Python3入门基础（09）一个模块

Posted 2023-01-02 有时有味

Python3 模块

模块是一个包含所有你定义的函数和变量的文件，其后缀名是.py。模块可以被别的程序引入，以使用该模块中的函数等功能。

标准模块

Python 本身带着一些标准的模块库。如 sys 库，它内置在每一个 Python 解析器中。

字符串正则匹配

re 模块为高级字符串处理提供了正则表达式工具。对于复杂的匹配和处理，正则表达式提供了简洁、优化的解决方案:
math 模块为浮点运算提供了对底层C函数库的访问
random 提供了生成随机数的工具
datetime 模块为日期和时间处理同时提供了简单和复杂的方法。

命名空间

命名空间提供了在项目中避免名字冲突的一种方法。各个命名空间是独立的，没有任何关系的，所以一个命名空间中不能有重名，但不同的命名空间是可以重名而没有任何影响。

一般有三种命名空间：

• 内置名称（built-in names）， Python 语言内置的名称，比如函数名 abs、char 和异常名称 BaseException、Exception 等等。
• 全局名称（global names），模块中定义的名称，记录了模块的变量，包括函数、类、其它导入的模块、模块级的变量和常量。
• 局部名称（local names），函数中定义的名称，记录了函数的变量，包括函数的参数和局部定义的变量。（类中定义的也是）

命名空间查找顺序

命名空间查找顺序：局部的命名空间 -> 全局命名空间 -> 内置命名空间。

命名空间生命周期

命名空间的生命周期取决于对象的作用域，如果对象执行完成，则该命名空间的生命周期就结束。

因此，我们无法从外部命名空间访问内部命名空间的对象。

# var1 是全局名称
var1 = 5
def some_func():
 
    # var2 是局部名称
    var2 = 6
    def some_inner_func():
 
        # var3 是内嵌的局部名称
        var3 = 7

作用域

作用域就是一个 Python 程序可以直接访问命名空间的正文区域。

在一个 python 程序中，直接访问一个变量，会从内到外依次访问所有的作用域直到找到，否则会报未定义的错误。

Python 中，程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。

变量的作用域决定了在哪一部分程序可以访问哪个特定的变量名称。Python 的作用域一共有4种，分别是：

• L（Local）：最内层，包含局部变量，比如一个函数/方法内部。
• E（Enclosing）：包含了非局部(non-local)也非全局(non-global)的变量。比如两个嵌套函数，一个函数（或类） A 里面又包含了一个函数 B ，那么对于 B 中的名称来说 A 中的作用域就为 nonlocal。
• G（Global）：当前脚本的最外层，比如当前模块的全局变量。
• B（Built-in）： 包含了内建的变量/关键字等，最后被搜索。

规则顺序： L –> E –> G –> B。

在局部找不到，便会去局部外的局部找（例如闭包），再找不到就会去全局找，再者去内置中找。

import 与 from … import

在 python 用 import 或者 from … import 来导入相应的模块。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。

• 将整个模块(modname)导入，格式为： import module1[, module2[,… moduleN]
• 从某个模块中导入某个函数，格式为： from modname import name1
• 从某个模块中导入多个函数，格式为： from modname import name1[, name2[, … nameN]]
• 将某个模块中的全部函数导入（不建义常用这种方法，因为引入的其它来源的命名，很可能覆盖了已有的定义。），格式为： from modname import *

import 语法会首先把 item 当作一个包定义的名称，如果没找到，再试图按照一个模块去导入。如果还没找到，抛出一个 :exc:ImportError 异常。

注意：当使用 from package import item 这种形式的时候，对应的 item 既可以是包里面的子模块（子包），或者包里面定义的其他名称，比如函数，类或者变量。

反之，如果使用 import item.subitem.subsubitem 这种导入形式，除了最后一项，都必须是包，而最后一项则可以是模块或者是包，但是不可以是类，函数或者变量的名字。

包

包是一种管理 Python 模块命名空间的形式，采用"点模块名称"。比如一个模块的名称是 A.B， 那么他表示一个包 A 中的子模块 B 。

目录只有包含一个叫做 __init__.py 的文件才会被认作是一个包，主要是为了避免一些滥俗的名字（比如叫做 string）不小心的影响搜索路径中的有效模块。最简单的情况，放一个空的 __init__.py 就可以了。当然这个文件中也可以包含一些初始化代码或者为 __all__ 变量赋值。

采用点模块名称这种形式也不用担心不同库之间的模块重名的情况。

在导入一个包的时候，Python 会根据 sys.path 中的目录来寻找这个包中包含的子目录。

import time
import schedule

from F80_Demo.WxWorkSmsText import execute_job

关于“__”

__private_attrs：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类的外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 self.__private_attrs。

__name__属性

一个模块被另一个程序第一次引入时，其主程序将运行。如果我们想在模块被引入时，模块中的某一程序块不执行，我们可以用 __name__ 属性来使该程序块仅在该模块自身运行时执行。

• 每个模块都有一个 __name__ 属性，当其值是 __main__ 时，表明该模块自身在运行，否则是被引入。
• __name__ 与 __main__ 底下是双下划线， _ _ 去掉中间的空格。

from F80_Demo.WxWorkSmsText import execute_job

如上，如果这么使用 import，意味着将另外一个一个模块（脚本）中的所有代码插到当前模块中，并且可以直接执行被导入模块的可执行代码。

__main__属性

无论是隐式的还是显式的相对导入都是从当前模块开始的。主模块的名字永远是 __main__。一个 Python 应用程序的主模块，应当总是使用绝对路径引用。

__all__属性

如果包定义文件 __init__.py 存在一个叫做 __all__ 的列表变量，那么在使用 from package import * 的时候就把这个列表中的所有名字作为包内容导入。

__init__属性

类有一个名为 __init__() 的特殊方法（构造方法，类似 Java 的 无参构造），该方法在类实例化时会自动调用。

当然，__init__() 方法可以有参数，参数通过 __init__() 传递到类的实例化操作上，类似 Java 的 有参构造。

dir() 函数

内置的函数 dir() 可以找到模块内定义的所有名称。以一个字符串列表的形式返回：

>>> import math
>>> dir(math)
['__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'comb', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'dist', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'isqrt', 'lcm', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'nextafter', 'perm', 'pi', 'pow', 'prod', 'radians', 'remainder', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc', 'ulp']