# Python 模块

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#### 在本文中，您将学习在 Python 中创建和导入自定义模块。 此外，您会发现在 Python 中导入和使用自定义模块和内置模块的不同技术。

## Python 中的模块是什么？

模块是指包含 Python 语句和定义的文件。

包含 Python 代码的文件，例如：`example.py`，称为模块，其模块名称为`example`。

我们使用模块将大型程序分解为可管理的小型文件。 此外，模块提供了代码的可重用性。

我们可以在模块中定义最常用的函数并将其导入，而不是将其定义复制到其他程序中。

让我们创建一个模块。 输入以下内容并将其另存为`example.py`。

```py
# Python Module example

def add(a, b):
   """This program adds two
   numbers and return the result"""

   result = a + b
   return result
```

在这里，我们在名为`example`的模块内定义了[函数](/python-programming/function) `add()`。 该函数接受两个数字并返回它们的和。

* * *

## 如何在 Python 中导入模块？

我们可以将模块内部的定义导入另一个模块或 Python 中的交互式解释器。

我们使用`import`关键字执行此操作。 要导入我们先前定义的模块`example`，我们在 Python 提示符下键入以下内容。

```py
>>> import example
```

这不会直接在当前符号表中导入在`example`中定义的功能的名称。 它仅在此处导入模块名称`example`。

使用模块名称，我们可以使用点`.`运算符访问该功能。 例如：

```py
>>> example.add(4,5.5)
9.5
```

Python 有大量的标准模块。 您可以查看 [Python 标准模块](http://docs.python.org/3/py-modindex.html)的完整列表及其用例。 这些文件位于 Python 安装位置内的`Lib`目录中。

可以像导入用户定义的模块一样导入标准模块。

有多种导入模块的方法。 它们在下面列出。

* * *

### Python `import`语句

我们可以使用`import`语句导入模块，并如上所述使用点运算符访问其中的定义。 这是一个例子。

```py
# import statement example
# to import standard module math

import math
print("The value of pi is", math.pi)
```

运行该程序时，输出为：

```py
The value of pi is 3.141592653589793
```

* * *

### 重命名导入

我们可以通过重命名模块来导入模块，如下所示：

```py
# import module by renaming it

import math as m
print("The value of pi is", m.pi)
```

我们已将`math`模块重命名为`m`。 在某些情况下，这可以节省我们的键入时间。

请注意，名称`math`在我们的范围内未被识别。 因此，`math.pi`无效，并且`m.pi`是正确的实现。

* * *

### Python `from...import`语句

我们可以从模块导入特定名称，而无需整体导入模块。 这是一个例子。

```py
# import only pi from math module

from math import pi
print("The value of pi is", pi)
```

在这里，我们仅从`math`模块中导入了`pi`属性。

在这种情况下，我们不使用点运算符。 我们还可以如下导入多个属性：

```py
>>> from math import pi, e
>>> pi
3.141592653589793
>>> e
2.718281828459045
```

* * *

### 导入所有名称

我们可以使用以下结构从模块导入所有名称（定义）：

```py
# import all names from the standard module math

from math import *
print("The value of pi is", pi)
```

在这里，我们从`math`模块中导入了所有定义。 这包括在我们的范围内可见的所有名称，但以下划线（私有定义）开头的名称除外。

导入带有星号（`*`）符号的所有内容都不是一种好的编程习惯。 这可能导致标识符重复定义。 这也会影响我们代码的可读性。

* * *

## Python 模块搜索路径

导入模块时，Python 会在多个位置进行检查。 口译员首先寻找一个内置模块。 然后（如果未找到内置模块），Python 查找`sys.path`中定义的目录列表。 搜索按此顺序进行。

*   当前目录。
*   `PYTHONPATH`（具有目录列表的环境变量）。
*   与安装有关的默认目录。

```py
>>> import sys
>>> sys.path
['',
'C:\\Python33\\Lib\\idlelib',
'C:\\Windows\\system32\\python33.zip',
'C:\\Python33\\DLLs',
'C:\\Python33\\lib',
'C:\\Python33',
'C:\\Python33\\lib\\site-packages']
```

我们可以添加和修改此列表以添加我们自己的路径。

* * *

## 重新加载模块

Python 解释器在会话期间仅导入一次模块。 这使事情更有效率。 这是一个示例，说明其工作原理。

假设我们在名为`my_module`的模块中具有以下代码。

```py
# This module shows the effect of
#  multiple imports and reload

print("This code got executed")
```

现在我们看到了多次导入的效果。

```py
>>> import my_module
This code got executed
>>> import my_module
>>> import my_module
```

我们可以看到我们的代码只执行了一次。 这说明我们的模块仅导入了一次。

现在，如果我们的模块在程序执行过程中发生了变化，我们将不得不重新加载它。一种方法是重启解释器。 但这并没有太大帮助。

Python 提供了一种更有效的方法。 我们可以使用`imp`模块内部的`reload()`函数来重新加载模块。 我们可以通过以下方式做到这一点：

```py
>>> import imp
>>> import my_module
This code got executed
>>> import my_module
>>> imp.reload(my_module)
This code got executed
<module 'my_module' from '.\\my_module.py'>
```

* * *

## `dir()`内置函数

我们可以使用`dir()`函数找出在模块内部定义的名称。

例如，我们在开始的模块`example`中定义了一个函数`add()`。

我们可以通过以下方式在`example`模块中使用`dir`：

```py
>>> dir(example)
['__builtins__',
'__cached__',
'__doc__',
'__file__',
'__initializing__',
'__loader__',
'__name__',
'__package__',
'add']
```

在这里，我们可以看到名称的排序列表（以及`add`）。 所有其他以下划线开头的名称是与模块关联的默认 Python 属性（不是用户定义的）。

例如，`__name__`属性包含模块的名称。

```py
>>> import example
>>> example.__name__
'example'
```

可以使用`dir()`函数（不带任何参数）找到当前名称空间中定义的所有名称。

```py
>>> a = 1
>>> b = "hello"
>>> import math
>>> dir()
['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'a', 'b', 'math', 'pyscripter']
```