18 Python 模块

Posted 2020-10-14 潘红伟

　　Python 模块(Module)，是一个 Python 文件，以 .py 结尾，包含了 Python 对象定义和Python语句。

　　模块让你能够有逻辑地组织你的 Python 代码段。

　　把相关的代码分配到一个模块里能让你的代码更好用，更易懂。

　　模块能定义函数，类和变量，模块里也能包含可执行的代码。

import 语句

　　模块的引入

　　　　模块定义好后，我们可以使用 import 语句来引入模块

　　　　比如要引用模块 math，就可以在文件最开始的地方用 import math 来引入。

1 # 导入模块
2 import support
3  
4 # 现在可以调用模块里包含的函数了
5 support.print_func("Runoob")

View Code

　　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

From…import 语句

　　Python 的 from 语句让你从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中

　　from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

　　　　要导入模块 fib 的 fibonacci 函数，使用如下语句：

　　from fib import fibonacci

　　
　　　这个声明不会把整个 fib 模块导入到当前的命名空间中，它只会将 fib 里的 fibonacci 单个引入到执行这个声明的模块的全局符号表。

From…import* 语句

　　把一个模块的所有内容全都导入到当前的命名空间也是可行的，只需使用如下声明：

　　from modname import *

　　from math import *

搜索路径

　　当你导入一个模块，Python 解析器对模块位置的搜索顺序是：

• 1、当前目录
• 2、如果不在当前目录，Python 则搜索在 shell 变量 PYTHONPATH 下的每个目录。
• 3、如果都找不到，Python会察看默认路径。UNIX下，默认路径一般为/usr/local/lib/python/。

　　模块搜索路径存储在 system 模块的 sys.path 变量中。变量里包含当前目录，PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录。

PYTHONPATH 变量

　　作为环境变量，PYTHONPATH 由装在一个列表里的许多目录组成。PYTHONPATH 的语法和 shell 变量 PATH 的一样。

　　在 Windows 系统，典型的 PYTHONPATH 如下：

　　set PYTHONPATH=c:\python27\lib;

　　在 UNIX 系统，典型的 PYTHONPATH 如下：

　　set PYTHONPATH=/usr/local/lib/python

命名空间和作用域

　　变量是拥有匹配对象的名字（标识符）。命名空间是一个包含了变量名称们（键）和它们各自相应的对象们（值）的字典。

　　一个 Python 表达式可以访问局部命名空间和全局命名空间里的变量。如果一个局部变量和一个全局变量重名，则局部变量会覆盖全局变量。

　　每个函数都有自己的命名空间。类的方法的作用域规则和通常函数的一样。

　　Python 会智能地猜测一个变量是局部的还是全局的，它假设任何在函数内赋值的变量都是局部的。

　　因此，如果要给函数内的全局变量赋值，必须使用 global 语句。

　　global VarName 的表达式会告诉 Python， VarName 是一个全局变量，这样 Python 就不会在局部命名空间里寻找这个变量了。

　　例如，我们在全局命名空间里定义一个变量 Money。我们再在函数内给变量 Money 赋值，然后 Python 会假定 Money 是一个局部变量。然而，我们并没有在访问前声明一个局部变量 Money，结果就是会出现一个 UnboundLocalError 的错误。取消 global 语句的注释就能解决这个问题。

1 Money = 2000
2 def AddMoney():
3    # 想改正代码就取消以下注释:
4    # global Money
5    Money = Money + 1
6  
7 print Money
8 AddMoney()
9 print Money

View Code

dir()函数

　　dir() 函数一个排好序的字符串列表，内容是一个模块里定义过的名字。

　　返回的列表容纳了在一个模块里定义的所有模块，变量和函数

1 # 导入内置math模块
2 import math
3  
4 content = dir(math)
5  
6 print content;

View Code

　　以上实例输出结果：

　　[‘__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‘]

　　在这里，特殊字符串变量__name__指向模块的名字，__file__指向该模块的导入文件名。

globals() 和 locals() 函数

　　　　根据调用地方的不同，globals() 和 locals() 函数可被用来返回全局和局部命名空间里的名字。

　　　　如果在函数内部调用 locals()，返回的是所有能在该函数里访问的命名。

　　　　如果在函数内部调用 globals()，返回的是所有在该函数里能访问的全局名字。

　　　　两个函数的返回类型都是字典。所以名字们能用 keys() 函数摘取。

---

　reload() 函数

　　　　当一个模块被导入到一个脚本，模块顶层部分的代码只会被执行一次。

　　　　因此，如果你想重新执行模块里顶层部分的代码，可以用 reload() 函数。该函数会重新导入之前导入过的模块。语法如下：

　　　　reload(module_name)

　　　　在这里，module_name要直接放模块的名字，而不是一个字符串形式。比如想重载 hello 模块，如下：

　　　　reload(hello)

打印到屏幕

　　　　最简单的输出方法是用print语句，你可以给它传递零个或多个用逗号隔开的表达式。此函数把你传递的表达式转换成一个字符串表达式，并将结果写到标准输出

读取键盘输入

　　Python提供了两个内置函数从标准输入读入一行文本，默认的标准输入是键盘。input

input函数

　　input([prompt])  函数 可以接收一个Python表达式作为输入，并将运算结果返回。

打开和关闭文件

　　现在，您已经可以向标准输入和输出进行读写。现在，来看看怎么读写实际的数据文件。

　　Python 提供了必要的函数和方法进行默认情况下的文件基本操作。你可以用 file 对象做大部分的文件操作。

open 函数

你必须先用Python内置的open()函数打开一个文件，创建一个file对象，相关的方法才可以调用它进行读写。

语法：

file object = open(file_name [, access_mode][, buffering])

各个参数的细节如下：

• file_name：file_name变量是一个包含了你要访问的文件名称的字符串值。
• access_mode：access_mode决定了打开文件的模式：只读，写入，追加等。所有可取值见如下的完全列表。这个参数是非强制的，默认文件访问模式为只读(r)。
• buffering:如果buffering的值被设为0，就不会有寄存。如果buffering的值取1，访问文件时会寄存行。如果将buffering的值设为大于1的整数，表明了这就是的寄存区的缓冲大小。如果取负值，寄存区的缓冲大小则为系统默认。

不同模式打开文件的完全列表：

模式	描述
r	以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
rb	以二进制格式打开一个文件用于只读。文件指针将会放在文件的开头。这是默认模式。
r+	打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
rb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。文件指针将会放在文件的开头。
w	打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。
wb	以二进制格式打开一个文件只用于写入。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。
w+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。
wb+	以二进制格式打开一个文件用于读写。如果该文件已存在则将其覆盖。如果该文件不存在，创建新文件。
a	打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
ab	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。也就是说，新的内容将会被写入到已有内容之后。如果该文件不存在，创建新文件进行写入。
a+	打开一个文件用于读写。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。文件打开时会是追加模式。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。
ab+	以二进制格式打开一个文件用于追加。如果该文件已存在，文件指针将会放在文件的结尾。如果该文件不存在，创建新文件用于读写。

File对象的属性

一个文件被打开后，你有一个file对象，你可以得到有关该文件的各种信息。

以下是和file对象相关的所有属性的列表：

属性	描述
file.closed	返回true如果文件已被关闭，否则返回false。
file.mode	返回被打开文件的访问模式。
file.name	返回文件的名称。
file.softspace	如果用print输出后，必须跟一个空格符，则返回false。否则返回true。

close()方法

　　File 对象的 close（）方法刷新缓冲区里任何还没写入的信息，并关闭该文件，这之后便不能再进行写入。

　　当一个文件对象的引用被重新指定给另一个文件时，Python 会关闭之前的文件。用 close（）方法关闭文件是一个很好的习惯。

　　语法：

　　fileObject.close();

　　# 打开一个文件
　　fo = open("foo.txt", "wb")
　　print "文件名: ", fo.name
 
　　# 关闭打开的文件
　　fo.close()

　　读写文件：

　　　　file对象提供了一系列方法，能让我们的文件访问更轻松。来看看如何使用read()和write()方法来读取和写入文件。

write()方法

　　write()方法可将任何字符串写入一个打开的文件。需要重点注意的是，Python字符串可以是二进制数据，而不是仅仅是文字。

　　write()方法不会在字符串的结尾添加换行符(‘\n‘)：

　　语法：

　　fileObject.write(string);

　　# 打开一个文件
　　fo = open("foo.txt", "wb")
　　fo.write( "www.runoob.com!\nVery good site!\n");
 
　　# 关闭打开的文件
　　fo.close()

read()方法

　　read（）方法从一个打开的文件中读取一个字符串。需要重点注意的是，Python字符串可以是二进制数据，而不是仅仅是文字。

　　语法：

　　fileObject.read([count]);

　　# 打开一个文件
　　fo = open("foo.txt", "r+")
　　str = fo.read(10);
　　print "读取的字符串是 : ", str
　　# 关闭打开的文件
　　fo.close()

　　在这里，被传递的参数是要从已打开文件中读取的字节计数。该方法从文件的开头开始读入，如果没有传入count，它会尝试尽可能多地读取更多的内容，很可能是直到文件的末尾。

文件定位

　　tell()方法告诉你文件内的当前位置；换句话说，下一次的读写会发生在文件开头这么多字节之后。

　　seek（offset [,from]）方法改变当前文件的位置。Offset变量表示要移动的字节数。From变量指定开始移动字节的参考位置。

　　如果from被设为0，这意味着将文件的开头作为移动字节的参考位置。如果设为1，则使用当前的位置作为参考位置。如果它被设为2，那么该文件的末尾将作为参考位置。

重命名和删除文件

　　Python的os模块提供了帮你执行文件处理操作的方法，比如重命名和删除文件。

　　要使用这个模块，你必须先导入它，然后才可以调用相关的各种功能。

　　rename()方法：

　　rename()方法需要两个参数，当前的文件名和新文件名。

　　import os
 
　　# 重命名文件test1.txt到test2.txt。
　　os.rename( "test1.txt", "test2.txt" )

　  remove()方法

　　你可以用remove()方法删除文件，需要提供要删除的文件名作为参数。

　　语法：

　　os.remove(file_name)

　　import os
 
　　# 删除一个已经存在的文件test2.txt
　　os.remove("test2.txt")

　　所有文件都包含在各个不同的目录下，不过Python也能轻松处理。os模块有许多方法能帮你创建，删除和更改目录。

mkdir()方法

　　可以使用os模块的mkdir()方法在当前目录下创建新的目录们。你需要提供一个包含了要创建的目录名称的参数。

　　语法：

　　os.mkdir("newdir")

　　import os
 
　　# 创建目录test
　　os.mkdir("test")

chdir()方法

　　可以用chdir()方法来改变当前的目录。chdir()方法需要的一个参数是你想设成当前目录的目录名称。

　　语法：

　　os.chdir("newdir")

　　import os
 
　　# 将当前目录改为"/home/newdir"
　　os.chdir("/home/newdir")

getcwd()方法

　　getcwd()方法显示当前的工作目录。

　　语法：

　　os.getcwd()

　　import os
 
　　# 给出当前的目录
　　print os.getcwd()

rmdir()方法

　　rmdir()方法删除目录，目录名称以参数传递。

　　在删除这个目录之前，它的所有内容应该先被清除。

　　语法：

　　os.rmdir(‘dirname‘)

　　import os
 
　　# 删除”/tmp/test”目录
　　os.rmdir( "/tmp/test"  )

Python中的包

　　　　包是一个分层次的文件目录结构，它定义了一个由模块及子包，和子包下的子包等组成的 Python 的应用环境。

　　　　简单来说，包就是文件夹，但该文件夹下必须存在 __init__.py 文件, 该文件的内容可以为空。__int__.py用于标识当前文件夹是一个包。

 

系统相关的信息模块: import sys

sys.argv 是一个 list,包含所有的命令行参数.    
sys.stdout sys.stdin sys.stderr 分别表示标准输入输出,错误输出的文件对象.    
sys.stdin.readline() 从标准输入读一行 sys.stdout.write("a") 屏幕输出a    
sys.exit(exit_code) 退出程序    
sys.modules 是一个dictionary，表示系统中所有可用的module    
sys.platform 得到运行的操作系统环境    
sys.path 是一个list,指明所有查找module，package的路径.

操作系统相关的调用和操作: import os

os.environ 一个dictionary 包含环境变量的映射关系   
os.environ["HOME"] 可以得到环境变量HOME的值     
os.chdir(dir) 改变当前目录 os.chdir(‘d:\\outlook‘)   
注意windows下用到转义     
os.getcwd() 得到当前目录     
os.getegid() 得到有效组id os.getgid() 得到组id     
os.getuid() 得到用户id os.geteuid() 得到有效用户id     
os.setegid os.setegid() os.seteuid() os.setuid()     
os.getgruops() 得到用户组名称列表     
os.getlogin() 得到用户登录名称     
os.getenv 得到环境变量     
os.putenv 设置环境变量     
os.umask 设置umask     
os.system(cmd) 利用系统调用，运行cmd命令

内置模块(不用import就可以直接使用)常用内置函数：

help(obj) 在线帮助, obj可是任何类型    
callable(obj) 查看一个obj是不是可以像函数一样调用    
repr(obj) 得到obj的表示字符串，可以利用这个字符串eval重建该对象的一个拷贝    
eval_r(str) 表示合法的python表达式，返回这个表达式    
dir(obj) 查看obj的name space中可见的name    
hasattr(obj,name) 查看一个obj的name space中是否有name    
getattr(obj,name) 得到一个obj的name space中的一个name    
setattr(obj,name,value) 为一个obj的name   
space中的一个name指向vale这个object    
delattr(obj,name) 从obj的name space中删除一个name    
vars(obj) 返回一个object的name space。用dictionary表示    
locals() 返回一个局部name space,用dictionary表示    
globals() 返回一个全局name space,用dictionary表示    
type(obj) 查看一个obj的类型    
isinstance(obj,cls) 查看obj是不是cls的instance    
issubclass(subcls,supcls) 查看subcls是不是supcls的子类  

##################    类型转换  ##################

chr(i) 把一个ASCII数值,变成字符    
ord(i) 把一个字符或者unicode字符,变成ASCII数值    
oct(x) 把整数x变成八进制表示的字符串    
hex(x) 把整数x变成十六进制表示的字符串    
str(obj) 得到obj的字符串描述    
list(seq) 把一个sequence转换成一个list    
tuple(seq) 把一个sequence转换成一个tuple    
dict(),dict(list) 转换成一个dictionary    
int(x) 转换成一个integer    
long(x) 转换成一个long interger    
float(x) 转换成一个浮点数    
complex(x) 转换成复数    
max(...) 求最大值    
min(...) 求最小值