大模型学习-python基础Day9

2501_90253012

361人浏览 · 2026-04-19 21:45:48

2501_90253012 · 2026-04-19 21:45:48 发布

一.模块与包

模块是包含Python代码的文件，通常以.py为扩展名。模块可以包含函数、类、变量或可执行代码，用于将相关功能组织在一起，便于代码复用和维护。

模块的作用

代码复用：将常用功能封装为模块，避免重复编写相同代码。
命名空间管理：通过模块划分作用域，避免命名冲突。
项目结构化：通过模块化设计提升项目的可读性和可维护性。

模块的分类

内置模块：Python标准库提供的模块（如math、os）。
第三方模块：通过包管理工具（如pip）安装的模块（如numpy）。
自定义模块：用户自行编写的模块文件。

1.创建模块

在 Python 中，模块是一个包含 Python 代码的 .py 文件。创建一个新文件，命名为 mymodule.py，并在其中编写函数或变量。

# mymodule.py  
def greet(name):  
    return f"Hello, {name}!"  

PI = 3.14159

2.导入模块

全局导入

在其他 Python 文件中，使用 import 语句导入模块并调用其功能

import 模块名 [as 别名]

访问：模块名.成员名

import mymodule  

print(mymodule.greet("Alice"))  
print(mymodule.PI)

局部导入

from 模块名 import 成员名1[as 别名]，成员名2[as 别名]

访问：直接通过成员名的方式访问

说明：指定导入模块的部分成员，只能使用其导入的成员，未导入的成员不能使用；如果多个模块中存在重名成员，后一次导入会覆盖前一次导入。

from mymodule import greet, PI  

print(greet("Bob"))  
print(PI)

from 模块名 import *

导入模块中所有不以单下划线开头的成员，直接通过成员名的方式访问

通过成员名方式直接访问

模块搜索顺序

当导入一个模块时的搜索顺序：

当前目录->PYTHONPATH环境变量中的目录->包含python模块以及这些模块所以来的任何extension module的目录

可以使用以下方式查看模块搜索顺序

import sys
print(sys.path)

也可以通过sys.path.append(路径)向sys.path中临时添加路径

Python 的 sys.path 是一个列表，存储了模块的搜索路径。通过 sys.path.append() 可以向其中临时添加自定义路径，使得 Python 解释器能够找到该路径下的模块。

import sys
sys.path.append('/path/to/your/module')

添加后，可以直接导入该路径下的模块：

import your_module

注意事项

临时性：通过 sys.path.append() 添加的路径仅在当前运行时生效，程序退出后不会保留。
路径格式：需使用绝对路径或正确相对路径，确保路径存在且可访问。
避免重复添加：多次添加同一路径会导致 sys.path冗余，建议先检查路径是否存在：

all

在Python模块中，__all__是一个特殊的列表变量，用于定义模块的公共接口。当使用from module import *时，只有__all__中列出的名称会被导入。若未定义__all__，则默认导入所有不以下划线开头的全局名称。

#my_add.py中向__all__添加部分元素
__all__ = ["num","add"] #内容必须要用引号引起来

num = 100
num1 = 200
_str1 = "abc"
def add(a,b):
    return a + b

在main.py中使用from my_add import *导入模块中的内容，没在__all__中的变量在使用时会报错

from my_add import *
print(_str1) #会报错，不可以使用.如果all里面声明了就可以访问
print(num) #100

name属性

使用__name__ = "__main__"避免测试代码被执行

注意：

当一个python文件被直接运行时，该文件的__name__属性值为"__main__"

当一个python文件作为模块被导入，__name__属性会被设置为该模块的名称

如果在导入其他模块时候，不需要被导入模块的测试代码被执行，那么可以在被导入模块中作出以下分支判断：

if __name__ = "__main__"

执行测试语句

#my_add.py中向__all__添加部分元素
__all__ = ["num","add"] #内容必须要用引号引起来

num = 100
num1 = 200
_str1 = "abc"
def add(a,b):
    return a + b

#测试语句
if  __name__ = "__main__"
    print(add(1,2))

#此时是main.py
import my_add 
"""
导入操作会自动打印my_add.py的最后一个打印语句，输出3
但是我们不想让他执行这个用于测试的语句
我们应该在my_add中使用__name__用来避免这个问题
使用__name__ = "__main__"避免测试代码被执行
"""

3.dir()

dir()是一个内置函数，主要用于列出对象的属性和方法，或者列出当前作用域中定义的名称，并以一个字符串列表的形式返回

当你将一个模块作为dir（）的参数时，它返回该模块中定义的名称列表，包括函数、类、变量等等

import math

#查看math模块下的
print(dir(math))

当你将一个对象作为dir（）的参数时，他会返回该对象的属性和方法列表

class Example:  
    def __init__(self):  
        self.data = 42  
    def method(self):  
        pass  

obj = Example()  
print(dir(obj))  # 输出包含 'data', 'method', '__class__', '__str__' 等

4.包概述

包是管理python模块命名空间的形式

通过使用.模块名来构造python模块命名空间的一种方式。例如，模块名A.B表示名为A的包中包为B的子模块。通常我们将多个有联系的模块放入一个包中，包和文件夹相似，不过该文件夹下必须有一个__init__.py文件

sound/                  #最高层级的包
    __init__.py         #初始化sound包
    formats/            #用于文件格式转换的包
        __init__.py
        auwrite.py
        aiffread.py

    effects/            #用于音效的包
        __init__.py
        echo.py
        surround.py

5.创建包

__init__.py可以只是一个空文件，也可以执行包的初始化或设置__all__变量。

创建一个graphic文件夹，并且在其中创建circle.py、rectangle.py文件。其中__init__.py文件暂时为空。circle.py和rectangle.py文件写入代码

右键点击项目根目录或目标父目录，选择“New” → “Directory”，输入名称“graphic”并确认。

在“graphic”文件夹上右键，选择“New” → “Python File”，分别输入文件名“circle.py”和“rectangle.py”。创建空文件__init__.py的方式相同，输入文件名时需包含扩展名。

最终目录结构应如下所示：

project_root/
    graphic/
        __init__.py
        circle.py
        rectangle.py
 
    main.py

6.导入包

全局导入import

导入包中模块的所有成员

语法：

import 包名.模块名 [as 别名]

调用方式:包名.模块名.成员名

import graphic.circle

print(graphic.circle.area(10)) #314.15926

注意⚠️：

使用import时，除最后一项外都必须是包。最后一项可以是模块或者包，但不能是类、函数或者变量。

如果最后一项是包，那么必须在被导入包的__init__.py文件中，指定导入包中的哪些模块。这是python导包的一个优化机制，避免导入过多的模块，并且在__init__.py中指定导入模块的时候，建议使用相对路径(from . import circle)。如果是绝对路径，那么他会把导入的模块circle作为顶级模块，直接从sys.path找circle模块，而不是找graphic.circle（import circle）

#__init_.py限制包中的哪些模块可以被导入
#from 包名  import  模块
from . import circle

#main.py
import graphic
print(graphic.circle.PI) #此时可以输出

局部导入包下的模块from import

语法： from 包名 import 模块名 [as 别名]

说明：导入包中的某一模块的所有成员

访问：模块名.成员名

from graphic import circle

print(circle.area(10)) #314.159

局部导入包下模块的成员 from import

从包中模块导入功能

语法：from 包名.模块名 import 成员名 [as 别名]

调用方式：成员名

from graphic.circle import area

print(area(10))

局部导入from import*从包中导入模块

当我们使用from import*时，python并不会查找并导入包的所有子模块。唯一解决的方法是提供包的显式索引。如果包的__init__.py中定义了__all__，运行from import*时，他就是被导入的模块名

语法：from 包名 import *

导入包中的某一个模块中不以下划线开始的成员

调用方式：模块名.成员名

在__init__.py下添加如下内容：

__all__ = ["circle"]
注意：如果不加会无法导包

在main.py中使用 from 包名 import *

python的标准库（包）

以下是一些常用的Python标准库及其功能的总结表格：

模块名	功能描述
`os`	提供与操作系统交互的功能，如文件操作、目录管理等
`sys`	提供与Python解释器交互的功能，如命令行参数、退出程序等
`math`	提供数学运算功能，如三角函数、对数、幂运算等
`datetime`	提供日期和时间处理功能，如日期计算、格式化等
`json`	提供JSON数据的编码和解码功能
`re`	提供正则表达式功能，用于字符串匹配和处理
`random`	提供生成随机数的功能
`collections`	提供额外的数据结构，如`defaultdict`、`Counter`、`namedtuple`等
`itertools`	提供高效的迭代器工具，如排列组合、无限迭代器等
`functools`	提供高阶函数工具，如`reduce`、`partial`等
`argparse`	提供命令行参数解析功能
`logging`	提供日志记录功能
`subprocess`	提供启动和管理子进程的功能
`multiprocessing`	提供多进程支持
`threading`	提供多线程支持
`socket`	提供网络通信功能，支持TCP/UDP协议
`urllib`	提供URL处理功能，如发送HTTP请求、解析URL等
`csv`	提供CSV文件读写功能
`pickle`	提供对象序列化和反序列化功能
`hashlib`	提供哈希算法功能，如MD5、SHA1等
`zipfile`	提供ZIP文件压缩和解压功能
`sqlite3`	提供SQLite数据库操作功能
`unittest`	提供单元测试框架
`time`	提供时间相关功能，如休眠、获取时间戳等
`glob`	提供文件名模式匹配功能
`shutil`	提供高级文件操作功能，如复制、移动、删除等
`tempfile`	提供临时文件和目录管理功能