一、 模塊

1、模塊的概念

模塊是 Python 程序架構(gòu)的一個核心概念

• 每一個以擴展名 py 結(jié)尾的 Python 源代碼文件都是一個 模塊
• 模塊名 同樣也是一個 標(biāo)識符，需要符合標(biāo)識符的命名規(guī)則
• 在模塊中定義的 全局變量 、函數(shù)、類 都是提供給外界直接使用的 工具
• 模塊 就好比是 工具包，要想使用這個工具包中的工具，就需要先 導(dǎo)入 這個模塊

2、模塊的兩種導(dǎo)入方式

（1）import 語句

import 模塊名1, 模塊名2 

提示：在導(dǎo)入模塊時，每個導(dǎo)入應(yīng)該獨占一行

import 模塊名1
import 模塊名2 

導(dǎo)入之后

• 通過 模塊名. 使用 模塊提供的工具 —— 全局變量、函數(shù)、類
• 使用 as 指定模塊的別名

import 模塊名1 as 模塊別名
注意：模塊別名 應(yīng)該符合 大駝峰命名法

（2）From…import 語句

•  如果希望 從某一個模塊 中，導(dǎo)入 部分 工具，就可以使用 from ... import 的方式
• import 模塊名是 一次性把模塊中 所有工具全部導(dǎo)入，并且通過 模塊名/別名 訪問

# 從 模塊 導(dǎo)入 某一個工具
from 模塊名1 import 工具名

導(dǎo)入之后

• 不需要 通過 模塊名.
• 可以直接使用 模塊提供的工具 —— 全局變量、函數(shù)、類

注意

兩個模塊，存在 同名的函數(shù)，那么 后導(dǎo)入模塊的函數(shù)，會 覆蓋掉先導(dǎo)入的函數(shù)

開發(fā)時 import 代碼應(yīng)該統(tǒng)一寫在 代碼的頂部，更容易及時發(fā)現(xiàn)沖突

一旦發(fā)現(xiàn)沖突，可以使用 as 關(guān)鍵字 給其中一個工具起一個別名

（3）from…import * 語句

# 從 模塊 導(dǎo)入 所有工具
from 模塊名1 import *

注意

這種方式不推薦使用，因為函數(shù)重名并沒有任何的提示，出現(xiàn)問題不好排查

3、模塊的搜索順序[擴展]

Python 的解釋器在 導(dǎo)入模塊 時，會：

• 搜索 當(dāng)前目錄 指定模塊名的文件，如果有就直接導(dǎo)入
• 如果沒有，再搜索 系統(tǒng)目錄
• 在開發(fā)時，給文件起名，不要和 系統(tǒng)的模塊文件 重名

Python 中每一個模塊都有一個內(nèi)置屬性 __file__ 可以 查看模塊 的 完整路徑

示例
import random
# 生成一個 0～10 的數(shù)字
rand = random.randint(0, 10)
print(rand)

注意：

• 如果當(dāng)前目錄下，存在一個 random.py 的文件，程序就無法正常執(zhí)行了！
• 這個時候，Python 的解釋器會 加載當(dāng)前目錄 下的 random.py 而不會加載 系統(tǒng)的 random 模塊

4、 name 屬性

在實際開發(fā)中，每一個模塊都是獨立開發(fā)的，大多都有專人負(fù)責(zé)
開發(fā)人員 通常會在 模塊下方 增加一些測試代碼
僅在模塊內(nèi)使用，而被導(dǎo)入到其他文件中不需要執(zhí)行

• name 屬性可以做到，測試模塊的代碼 只在測試情況下被運行，而在 被導(dǎo)入時不會被執(zhí)行！
• name 是 Python 的一個內(nèi)置屬性，記錄著一個 字符串
• 如果 是被其他文件導(dǎo)入的，name 就是 模塊名
• 如果 是當(dāng)前執(zhí)行的程序 name 是 main
  

在很多 Python 文件中都會看到以下格式的代碼：

# 導(dǎo)入模塊
# 定義全局變量
# 定義類
# 定義函數(shù)

# 在代碼的最下方
def main():
    # ...
    pass

# 根據(jù) __name__ 判斷是否執(zhí)行下方代碼
if __name__ == "__main__":
    main()

二、包

1、概念

•  包 是一個 包含多個模塊 的 特殊
• 目錄目錄下有一個 特殊的文件__init__.py
• 包名的 命名方式 和變量名一致，小寫字母 +
• _使用 import 包名 可以一次性導(dǎo)入包中 所有的模塊

2、案例演練

• 新建一個 hm_message 的 包
• 在目錄下，新建兩個文件 send_message 和 receive_message
• 在 send_message 文件中定義一個 send 函數(shù)
• 在 receive_message 文件中定義一個 receive 函數(shù)
• 在外部直接導(dǎo)入 hm_message 的包

要在外界使用 包 中的模塊，需要在__init__.py中指定 對外界提供的模塊列表

# 從 當(dāng)前目錄 導(dǎo)入 模塊列表
from . import send_message
from . import receive_message

三、發(fā)布模塊（知道）

如果希望自己開發(fā)的模塊，分享 給其他人，可以按照以下步驟操作

1、 制作發(fā)布壓縮包步驟

（1）創(chuàng)建 setup.py setup.py 的文件

from distutils.core import setup

setup(name="hm_message",  # 包名
      version="1.0",  # 版本
      description="itheima's 發(fā)送和接收消息模塊",  # 描述信息
      long_description="完整的發(fā)送和接收消息模塊",  # 完整描述信息
      author="itheima",  # 作者
      author_email="itheima@itheima.com",  # 作者郵箱
      url="www.itheima.com",  # 主頁
      py_modules=["hm_message.send_message",
                  "hm_message.receive_message"])

（2) 構(gòu)建模塊

$ python3 setup.py build
3) 生成發(fā)布壓縮包
$ python3 setup.py sdist

注意：要制作哪個版本的模塊，就使用哪個版本的解釋器執(zhí)行！

2、安裝模塊

$ tar -zxvf hm_message-1.0.tar.gz 

$ sudo python3 setup.py install

卸載模塊

直接從安裝目錄下，把安裝模塊的 目錄 刪除就可以

$ cd /usr/local/lib/python3.5/dist-packages/
$ sudo rm -r hm_message*

3、pip 安裝第三方模塊

• 第三方模塊 通常是指由 知名的第三方團(tuán)隊 開發(fā)的 并且被 程序員廣泛使用 的 Python 包 / 模塊
• 例如 pygame 就是一套非常成熟的 游戲開發(fā)模塊
• pip 是一個現(xiàn)代的，通用的 Python 包管理工具
• 提供了對 Python 包的查找、下載、安裝、卸載等功能

安裝和卸載命令如下：

# 將模塊安裝到 Python 2.x 環(huán)境
$ sudo pip install pygame
$ sudo pip uninstall pygame

# 將模塊安裝到 Python 3.x 環(huán)境
$ sudo pip3 install pygame
$ sudo pip3 uninstall pygame
在 Mac 下安裝 iPython
$ sudo pip install ipython
在 Linux 下安裝 iPython
$ sudo apt install ipython
$ sudo apt install ipython3

四、文件

1、文件的基本操作

（1）操作文件的套路

在 計算機 中要操作文件的套路非常固定，一共包含三個步驟：

打開文件

• 讀、寫文件
• 讀 將文件內(nèi)容讀入內(nèi)存
• 寫 將內(nèi)存內(nèi)容寫入文件

關(guān)閉文件

（2）操作文件的函數(shù)/方法

在 Python 中要操作文件需要記住 1 個函數(shù)和 3 個方法

• open 函數(shù)負(fù)責(zé)打開文件，并且返回文件對象
• read/write/close 三個方法都需要通過 文件對象 來調(diào)用

（3）read 方法 —— 讀取文件

open 函數(shù)的第一個參數(shù)是要打開的文件名（文件名區(qū)分大小寫） 如果文件 存在，返回 文件操作對象如果文件 不存在，會 拋出異常 read 方法可以一次性 讀入 并 返回 文件的 所有內(nèi)容close 方法負(fù)責(zé) 關(guān)閉文件（如果忘記關(guān)閉文件，會造成系統(tǒng)資源消耗，而且會影響到后續(xù)對文件的訪問）

注意：read 方法執(zhí)行后，會把 文件指針 移動到 文件的末尾

# 1. 打開 - 文件名需要注意大小寫
file = open("README")

# 2. 讀取
text = file.read()
print(text)

# 3. 關(guān)閉
file.close()

提示
在開發(fā)中，通常會先編寫 打開 和 關(guān)閉 的代碼，再編寫中間針對文件的 讀/寫 操作！

（4）文件指針（知道）

•  文件指針 標(biāo)記 從哪個位置開始讀取數(shù)據(jù)
• 第一次打開 文件時，通常 文件指針會指向文件的開始位置
• 當(dāng)執(zhí)行了 read 方法后，文件指針 會移動到 讀取內(nèi)容的末尾
• 默認(rèn)情況下會移動到 文件末尾

思考

如果執(zhí)行了一次 read 方法，讀取了所有內(nèi)容，那么再次調(diào)用 read 方法，還能夠獲得到內(nèi)容嗎？

答案

不能 第一次讀取之后，文件指針移動到了文件末尾，再次調(diào)用不會讀取到任何的內(nèi)容

（5）打開文件的方式

open 函數(shù)默認(rèn)以 只讀方式 打開文件，并且返回文件對象

語法如下：

f = open("文件名", "訪問方式")

提示

頻繁的移動文件指針，會影響文件的讀寫效率，開發(fā)中更多的時候會以 只讀、只寫 的方式來操作文件
寫入文件示例

# 打開文件
f = open("README", "w")

f.write("hello python！\n")
f.write("今天天氣真好")

# 關(guān)閉文件
f.close()

（6） 按行讀取文件內(nèi)容

•  read 方法默認(rèn)會把文件的 所有內(nèi)容 一次性讀取到內(nèi)存
• 如果文件太大，對內(nèi)存的占用會非常嚴(yán)重
• readline 方法可以一次讀取一行內(nèi)容
• 方法執(zhí)行后，會把 文件指針 移動到下一行，準(zhǔn)備再次讀取
• 讀取大文件的正確姿勢

# 打開文件
file = open("README")

while True:
    # 讀取一行內(nèi)容
    text = file.readline()

    # 判斷是否讀到內(nèi)容
    if not text:
        break

    # 每讀取一行的末尾已經(jīng)有了一個 `\n`
    print(text, end="")

# 關(guān)閉文件
file.close()

（7） 文件讀寫案例 —— 復(fù)制文件

目標(biāo)

用代碼的方式，來實現(xiàn)文件復(fù)制過程

小文件復(fù)制

打開一個已有文件，讀取完整內(nèi)容，并寫入到另外一個文件

# 1. 打開文件
file_read = open("README")
file_write = open("README[復(fù)件]", "w")

# 2. 讀取并寫入文件
text = file_read.read()
file_write.write(text)

# 3. 關(guān)閉文件
file_read.close()
file_write.close()

大文件復(fù)制

打開一個已有文件，逐行讀取內(nèi)容，并順序?qū)懭氲搅硗庖粋€文件

# 1. 打開文件
file_read = open("README")
file_write = open("README[復(fù)件]", "w")

# 2. 讀取并寫入文件
while True:
    # 每次讀取一行
    text = file_read.readline()

    # 判斷是否讀取到內(nèi)容
    if not text:
        break

    file_write.write(text)

# 3. 關(guān)閉文件
file_read.close()
file_write.close()

2、文件/目錄的常用管理操作

•  在 終端 / 文件瀏覽器、 中可以執(zhí)行常規(guī)的 文件 / 目錄 管理操作，例如：
• 創(chuàng)建、重命名、刪除、改變路徑、查看目錄內(nèi)容、……
• 在 Python 中，如果希望通過程序?qū)崿F(xiàn)上述功能，需要導(dǎo)入 os 模塊

文件操作

目錄操作

提示：文件或者目錄操作都支持 相對路徑 和 絕對路徑

3、Ptyhon 2.x 中如何使用中文

在 Python 2.x 文件的 第一行 增加以下代碼，解釋器會以 utf-8 編碼來處理 python 文件

# *-* coding:utf8 *-*

這方式是官方推薦使用的！

也可以使用

# coding=utf8

unicode 字符串

• 在 Python 2.x 中，即使指定了文件使用 UTF-8 的編碼格式，但是在遍歷字符串時，仍然會 以字節(jié)為單位遍歷 字符串
• 要能夠 正確的遍歷字符串，在定義字符串時，需要 在字符串的引號前，增加一個小寫字母 u，告訴解釋器這是一個 unicode 字符串（使用 UTF-8 編碼格式的字符串）

# *-* coding:utf8 *-*

# 在字符串前，增加一個 `u` 表示這個字符串是一個 utf8 字符串
hello_str = u"你好世界"

print(hello_str)

for c in hello_str:
    print(c)

五、命名空間和作用域

變量是擁有匹配對象的名字（標(biāo)識符）。命名空間是一個包含了變量名稱們（鍵）和它們各自相應(yīng)的對象們（值）的字典。

一個Python表達(dá)式可以訪問局部命名空間和全局命名空間里的變量。如果一個局部變量和一個全局變量重名，則局部變量會覆蓋全局變量。

• 每個函數(shù)都有自己的命名空間。類的方法的作用域規(guī)則和通常函數(shù)的一樣。
• Python會智能地猜測一個變量是局部的還是全局的，它假設(shè)任何在函數(shù)內(nèi)賦值的變量都是局部的。

因此，如果要給全局變量在一個函數(shù)里賦值，必須使用global語句。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
Money = 2000
def AddMoney():
   # 想改正代碼就取消以下注釋:
   # global Money
   Money = Money + 1
 
print Money
AddMoney()
print Money

1、dir()函數(shù)

dir()函數(shù)一個排好序的字符串列表，內(nèi)容是一個模塊里定義過的名字。

返回的列表容納了在一個模塊里定義的所有模塊，變量和函數(shù)。如下一個簡單的實例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 導(dǎo)入內(nèi)置math模塊
import math
 
content = dir(math)
 
print content;

以上實例輸出結(jié)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']

在這里，特殊字符串變量__name__指向模塊的名字，__file__指向該模塊的導(dǎo)入文件名。

2、globals()和locals()函數(shù)

• 根據(jù)調(diào)用地方的不同，**globals()和locals()**函數(shù)可被用來返回全局和局部命名空間里的名字。
• 如果在函數(shù)內(nèi)部調(diào)用locals()，返回的是所有能在該函數(shù)里訪問的命名。
• 如果在函數(shù)內(nèi)部調(diào)用globals()，返回的是所有在該函數(shù)里能訪問的全局名字。
• 兩個函數(shù)的返回類型都是字典。所以名字們能用keys()函數(shù)摘取。

3、reload()函數(shù)

當(dāng)一個模塊被導(dǎo)入到一個腳本，模塊頂層部分的代碼只會被執(zhí)行一次。

因此，如果你想重新執(zhí)行模塊里頂層部分的代碼，可以用reload()函數(shù)。該函數(shù)會重新導(dǎo)入之前導(dǎo)入過的模塊。語法如下：

reload(module_name)

在這里，module_name要直接放模塊的名字，而不是一個字符串形式。比如想重載hello模塊，如下：

reload(hello)

到此這篇關(guān)于五分鐘學(xué)會Python 模塊和包、文件的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python 模塊和包、文件內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！