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模块

一个 .py 文件就是一个模块。import 把另一个文件里的变量和函数拿过来用。

上一节的 函数 把重复的代码收进一个名字。文件变多以后，再按用途拆开：算时间的放一起，读写文件的放一起。Python 自己带了一批这样的文件，叫做标准库，装好 Python 就能 import，不用另外安装。别人写的第三方库要用 pip 装，见下一节 安装其他模块。

引用标准库

import os
import sys
import time
  • os：和操作系统有关，例如当前目录、文件名
  • sys：程序参数、Python 版本、模块搜索路径
  • time：时间戳、延时

模块名后面加一个点，再写里面的函数名：

print(time.time())
print(sys.version)
print(os.getcwd())
time.sleep(1)
print(time.time())

time.time() 是从 1970 年起到现在的秒数，带小数。中间 time.sleep(1) 让程序停 1 秒，所以第二次打印的数大约比第一次大 1。具体数字每次运行都不一样。更完整的时间函数见 时间。

sys.version 是当前 Python 的版本说明。os.getcwd() 是你敲命令时所在的目录，Windows、macOS、Linux 都能用。

os.uname() 只在部分 Unix 系统上有，入门阶段不要用它。

这些函数在真实项目里通常是拿来计算，不一定打印。

import 一般写在文件最上面。教材例子为了对着某一节看，有时把 import 放在使用它的代码旁边。

from 和 as

import sys 之后，用 sys.version 才能读到版本。这里其实有两件可以分开决定的事：

  • from：拿整个模块，还是只拿里面的某一个名字
  • as：这个名字在当前文件里叫什么

两件事情可以单用，也可以写在同一行。下面四种写法读到的是同一个版本字符串：

import sys
print(sys.version)

import sys as system
print(system.version)

from sys import version
print(version)

from sys import version as py_version
print(py_version)

四次打印的文字一样，都是当前 Python 的版本说明，内容因电脑而异。可以放在一起比：

print(sys.version == system.version == version == py_version)

True

对照着看，差别只在当前文件里的名字：

写法 当前文件里怎么用
import sys sys.version，模块名仍叫 sys
import sys as system system.version，模块换了个称呼
from sys import version 直接写 version，不再加 sys.
from sys import version as py_version 直接写 py_version

from sys import version 只把 version 这个名字拿进来。如果文件里没有另外写过 import sys，就不能再写 sys.version，因为 sys 这个模块名并没有留在当前文件里。

as 换的是当前文件里的称呼，不是模块文件本身。import sys as system 之后，标准库里的模块还是叫 sys，只是这份代码用 system 去点它。

一次拿进多个名字，用逗号隔开，每个名字自己也可以带 as：

from time import time, sleep as pause
print(time())
pause(1)

time() 是时间戳，pause(1) 就是 sleep(1)，程序停 1 秒。

名字会盖住前面的同名变量。只写 from time import time 时，当前文件里的 time 变成了函数，不能再把它当模块用：

from time import time
time.sleep(1)

AttributeError: 'builtin_function_or_method' object has no attribute 'sleep'

要用模块里的好几个函数，就 import time，调用时写 time.time()、time.sleep(1)。或者 from time import time, sleep，两个名字分开拿。

from 模块 import * 会把模块里的名字一股脑倒进当前文件，看不出哪个名字是谁的，还可能盖住你已经写好的变量。入门不要这样写。

自己写一个模块

模块名就是文件名去掉 .py。仓库里的 examples/cpython.py 就是一个叫 cpython 的模块：

website = "https://jeapedu.com"


def show_site():
    print("*" * 10)
    print(f"jeapedu.com 是一个入门文档网站 {website}")
    print("*" * 10)
    print(" ")


if __name__ == "__main__":
    show_site()

它有一个变量 website，一个函数 show_site。函数不要命名成 help：那是 Python 自带的帮助函数，同名之后再写 help() 就叫不到原来的那个了。

引用自己的模块

在 examples 目录里，或者在仓库根目录运行 python examples/module.py，都可以这样引用旁边的 cpython.py：

import cpython

print(cpython.website)
cpython.show_site()

https://jeapedu.com
**********
jeapedu.com 是一个入门文档网站 https://jeapedu.com
**********

最后的 print(" ") 还会再打出一个空格。

from 和 as 的规则与标准库相同。只要 website 这一个变量时写 from cpython import website，想给模块换称呼时写 import cpython as site，再用 site.website。模块已经加载过之后，再写一次 import 不会重新执行文件。

Python 去哪里找模块

import cpython 时，Python 按 sys.path 这个列表逐个目录找 cpython.py。列表的第一项是当前脚本所在的目录，不是你敲命令时的工作目录。

import sys
print(sys.path[0])

运行 python examples/module.py 时，这一项是 examples 的绝对路径，所以能找到旁边的 cpython.py。后面还有标准库目录，以及用 pip 装进去的第三方库目录。每个人电脑上的完整路径不一样，先看懂第一项即可。

因此有两件容易混的事：

  • os.getcwd() 是运行命令时的目录。在仓库根目录执行，它就是仓库根目录。
  • sys.path[0] 是脚本文件自己坐落的目录。脚本在 examples 里，第一项就是 examples。

自己的文件不要叫 time.py、os.py、random.py。搜索时先看到脚本旁边的同名文件，import time 就会找到你的文件，而不是标准库。

直接运行和被导入

模块最顶上的代码，在 import 时就会执行。定义函数只是把函数记下来，真正的打印、计算如果写在顶层，一导入就会跑。

文件被直接运行时，__name__ 的值是 "__main__"。被别人 import 时，__name__ 是模块名，例如 "cpython"。

if __name__ == "__main__":
    show_site()

所以：

  • python examples/cpython.py 会调用 show_site()
  • import cpython 只会拿到 website 和 show_site，不会自动打印

演示用的调用放进这个 if 里。别的文件导入时，就只使用函数，不会把演示再跑一遍。

常见坑

找不到模块。 文件名和 import 后面的名字不一致，或者文件不在 sys.path 里，都会报错：

import no_such_module

ModuleNotFoundError: No module named 'no_such_module'

模块名用文件名，不要带 .py。写 import cpython.py 是错的。

文件名挡住了标准库。 自己的练习不要保存成 time.py。要练时间模块，文件可以叫 time_demo.py，里面再 import time。

导入时执行了不该执行的代码。 顶层的 print、输入、改文件，在 import 时都会发生。只在直接运行时才该做的事，放进 if __name__ == "__main__":。

from 模块 import *。 名字从哪来看不出来，还可能盖住你已经写好的变量。需要谁就导入谁。

小结

  • 一个 .py 文件是一个模块，模块名是去掉后缀的文件名
  • from 决定拿整个模块还是其中的名字，as 决定这个名字在当前文件里叫什么，两者可以写在同一行
  • 标准库不用安装。第三方库见 安装其他模块
  • Python 先在脚本所在目录找，再找标准库和已安装的库
  • 不要用 time.py 这种标准库同名文件
  • 直接运行时 __name__ 是 "__main__"，被导入时是模块名

下一节学习 安装其他模块。用 python examples/module.py 运行本节的例子。直接运行模块本身则是 python examples/cpython.py。