![Python程序设计应用教程](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/751/31729751/b_31729751.jpg)
4.5 模块
模块(Module)能够有逻辑地组织Python代码段。把相关的代码分配到一个模块中能让代码更好用,更易懂。简单地说,模块就是一个保存了Python代码的文件。模块中能定义函数、类和变量。
导入Python中的模块和C语言中的头文件同引用Java中的包类似,例如,在Python中要调用sqrt()函数,必须用import关键字导入math这个模块。下面就学习Python中的模块。
4.5.1 import导入模块
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00075003.jpg?sign=1739694487-BtOjKsREFAzCG977a0YiIUXtlVNe0OZI-0-01a1ddbe4b36bdf5ec0ea82f7a427c75)
模块
1.导入模块的方式
在Python中用关键字import来导入某个模块。方式如下:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00075004.jpg?sign=1739694487-Ul33yElFdYmY8WPyxjo2gQka9J0ZkSwS-0-7ebf05df93335f731b7a0f83b99edfc0)
例如,要引用模块math,可以在文件最开始的地方用import math来导入。
调用模块中函数的方法如下:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00075005.jpg?sign=1739694487-F43UzYzEVD4dzxEYGjw3rO2SJ3rxZ9fG-0-386ee31def80bbf28e266777e2f14189)
例如:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00076001.jpg?sign=1739694487-aWKDBcQP1NZfjQmVXGgLzljrpfhRHlBo-0-e3194a2ee080a0ee6b3a22927e040833)
为什么必须加上模块名进行调用呢?因为可能存在这样一种情况:在多个模块中含有相同名称的函数,此时如果只是通过函数名来调用,解释器无法知道到底要调用哪个函数。所以,如果像上述这样导入模块的时候,调用函数必须加上模块名。
若只需要用到模块中的某个函数,只需要导入该函数即可,导入语句如下:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00076002.jpg?sign=1739694487-l3gbJt6DFt0pjZjKza9XJdm83KLmUBEB-0-f8095d92fbf60b018922fa654f4d22a5)
通过这种方式导入,调用函数时只能给出函数名,不能给出模块名,但是当两个模块中含有相同名称函数时,后面一次导入会覆盖前一次导入。
也就是说,假如模块A中有函数fun(),在模块B中也有函数fun(),如果导入A中的fun()在先、B中的fun()在后,那么当调用fun()函数时,会执行模块B中的fun()函数。
如果想一次性导入math中所有的项目,可以通过:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00076003.jpg?sign=1739694487-oSkjhPfqYxbiQuTPJx2tOpWuVvjsMaTZ-0-d37f2aac02115d5d43ae352d6fbbee79)
这是一种简单的导入模块中所有项目的方法,然而不建议过多地使用这种方式。
2.模块位置的搜索顺序
当导入一个模块时,Python解析器对模块位置的搜索顺序如下:
(1)当前目录。
(2)如果不在当前目录,Python则搜索在Python PATH环境变量下的每个目录。
(3)如果都找不到,Python会查看由安装过程决定的默认目录。
模块搜索路径存储在system模块的sys.path变量中。变量中包含当前目录、Python PATH和由安装过程决定的默认目录。例如:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00076004.jpg?sign=1739694487-KVQkDo7QidIApyQLZj6yezVl1cgQCxL9-0-7b6db6e7a04d101b6564a6a7a052cbb7)
输出结果:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00076005.jpg?sign=1739694487-5qzn4cG3a5zgvEXLxZdgklER775EZYln-0-6445f5e1d27842d86bebae915163b8d4)
3.列举模块内容
dir(模块名)函数返回一个排好序的字符串列表,内容是模块中定义的变量和函数。例如:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00076006.jpg?sign=1739694487-SG2aczf3Jn4cLH1XDzGzNKSfr5URtbCS-0-cad432ef0ddb110b13a4cabbf2427d64)
输出结果:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00076007.jpg?sign=1739694487-8Ty7ncRU5HPhwGN9hYy8MZ6kigXvCQ6C-0-c303cc448b6857d4b0ca35f1b434d357)
在此,特殊字符串变量_ _name_ _指模块的名字,_ _file_ _指该模块所在文件名,_ _doc_ _指该模块的文档字符串。
4.5.2 定义自己的模块
在Python中,每个Python文件都可以作为一个模块,模块的名字就是文件的名字。
例如,有这样一个文件fibo.py,在fibo.py中定义了3个函数add()、fib()、fib2():
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00077002.jpg?sign=1739694487-WzXIZ8vqkk86w0dp72gamt0vw9N5NCLx-0-51d011044766f898d01e8981fc9f1b97)
那么在其他文件(如test.py)中就可以按如下方式使用:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00077003.jpg?sign=1739694487-3cxOaVzyE0CZ3mvzG1OJsU6IsZ0IXBji-0-bb4b222d99f6ae42e03f8af3dedc6ed7)
加上模块名称来调用函数:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00077004.jpg?sign=1739694487-30DyzZfCE3fijotFKwy3daHUZI2ueS25-0-7c1a292870b28eefc6e83045b20e6826)
当然,也可以通过from fibo import add,fib,fib2来导入。
用直接函数名调用函数:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00077005.jpg?sign=1739694487-H6If7Uuni82dZ0auDi5m5jfXL9JU4kX3-0-7ced3295ee0ba44b4c51d752f29fb386)
如果想列举fibo模块中定义的属性列表,可输入如下语句:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00077006.jpg?sign=1739694487-mguF6c5SclLpVE3pauRLUSzAWYha0t9g-0-d01e1f76be334f6d0b5f2b700a6aab07)
输出结果:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00077007.jpg?sign=1739694487-6e6xg5jnK1XMPi3OTxbbovziWSMDQhyH-0-3c616dc1f85b30e9168c284f52b8c1e7)
下面学习一些常用标准模块。
4.5.3 time模块
在Python中,通常有2种方式来表示时间:
(1)时间戳,是从1970年1月1日00:00:00开始到现在的秒数。
(2)时间元组struct_time,其中共有9个元素。具体如下:
tm_year(年比如2011)、tm_mon(月)、tm_mday(日)、tm_hour(小时,0-23)、tm_min(分,0-59)、tm_sec(秒,0-59)、tm_wday(星期,0–6,0表示周日)、tm_yday(一年中的第几天,1-366)、tm_isdst(是否是夏令时,默认为1夏令时)。
time模块包含既有时间处理的、也有转换时间格式的函数,如表4-5所示。
表4-5 time模块中的函数
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00078001.jpg?sign=1739694487-Fe4IYR7wwluRNW4LQDkVULdiPwbQ4wxA-0-cf8503d85d42378a8e0a1caedc600296)
例如:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00078002.jpg?sign=1739694487-nfLSEwfs4R5aud7R0kny1DAmI4oliU9B-0-98fb4e1c6af41d5eacb44d7f9d45fc2d)
4.5.4 calendar模块
此模块的函数都是与日历相关的,例如打印某月的字符月历。星期一是默认的每周第一天,星期天是默认的最后一天。更改设置需调用calendar.setfirstweekday()函数。calendar模块中包含的函数如表4-6所示。
表4-6 calendar模块中的函数
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00079001.jpg?sign=1739694487-q1N5Hh5k6v5TuXCnwJV8okAuHa8U5dvM-0-da653ce3112fddd26613894df1ba742a)
另外,Python在提供datetime模块支持日期和时间运算的同时,还能更有效地处理和格式化输出。同时该模块还支持时区处理。例如:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00079002.jpg?sign=1739694487-asH8DfDeMmmM8JtUG8I8ClsfsX44LWtL-0-1e1798f2a951638fe6dd225b70d6937c)
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00080001.jpg?sign=1739694487-0QTCYIahYK9XjmMIJi8pawaWENmKyjtw-0-9cba703c031860fb3c6a75f855f80c86)
4.5.5 random模块
随机数可以用于数学、游戏等领域,还经常被嵌入到算法中,用以提高算法效率,并提高程序的安全性。随机数函数在random模块中,常用的随机数函数如表4-7所示。
表4-7 常用的随机数函数
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00080002.jpg?sign=1739694487-PPPTFTNz6AQNOzuswoUonBtoMJtIVt1G-0-0503d52b3380375c6a1f14b6a60cd147)
4.5.6 math模块和cmath模块
math模块实现了许多对浮点数的数学运算函数,这些函数一般是对C语言库中同名函数的简单封装。math模块的数学运算函数如表4-8所示。
表4-8 math模块的数学运算函数
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00080003.jpg?sign=1739694487-xlNEZln8H3dTfKfdboQuOaV38kaXuLCG-0-ae49322e82204308638316639d1ff5ba)
续表
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00081001.jpg?sign=1739694487-CJtgeASFY5imk3aqQG2RGk0rJrpIdAuG-0-b055a41613a21fc297611fd715820424)
例如:
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00081002.jpg?sign=1739694487-kcN2tAOWhJt4REKpqLyZYaF7QeMW5YZu-0-fe826dd509f66d2ce0e2ec83a521a8af)
另外,在Python中cmath模块包含了一些用于复数运算的函数。cmath模块的函数跟math模块函数基本一致,区别是cmath模块运算的是复数,math模块运算的是数学运算。
![](https://epubservercos.yuewen.com/596AA5/17180253805312106/epubprivate/OEBPS/Images/img00081003.jpg?sign=1739694487-KCa53fHR5xKNZJ7H1HdAFuKQflPkmykG-0-7dc5901eb9988205eb5e87d7e68b00cf)