Работа с модулями: создание, подключение инструкциями import и from
Модулем в Python называется любой файл с программой (да-да, все те программы, которые вы писали, можно назвать модулями). В этой статье мы поговорим о том, как создать модуль, и как подключить модуль, из стандартной библиотеки или написанный вами.
Каждая программа может импортировать модуль и получить доступ к его классам, функциям и объектам. Нужно заметить, что модуль может быть написан не только на Python, а например, на C или C++.
Подключение модуля из стандартной библиотеки
Подключить модуль можно с помощью инструкции import. К примеру, подключим модуль os для получения текущей директории:
После ключевого слова import указывается название модуля. Одной инструкцией можно подключить несколько модулей, хотя этого не рекомендуется делать, так как это снижает читаемость кода. Импортируем модули time и random.
После импортирования модуля его название становится переменной, через которую можно получить доступ к атрибутам модуля. Например, можно обратиться к константе e, расположенной в модуле math:
Стоит отметить, что если указанный атрибут модуля не будет найден, возбудится исключение AttributeError. А если не удастся найти модуль для импортирования, то ImportError.
Использование псевдонимов
Если название модуля слишком длинное, или оно вам не нравится по каким-то другим причинам, то для него можно создать псевдоним, с помощью ключевого слова as.
Теперь доступ ко всем атрибутам модуля math осуществляется только с помощью переменной m, а переменной math в этой программе уже не будет (если, конечно, вы после этого не напишете import math, тогда модуль будет доступен как под именем m, так и под именем math).
Инструкция from
Подключить определенные атрибуты модуля можно с помощью инструкции from. Она имеет несколько форматов:
Первый формат позволяет подключить из модуля только указанные вами атрибуты. Для длинных имен также можно назначить псевдоним, указав его после ключевого слова as.
Импортируемые атрибуты можно разместить на нескольких строках, если их много, для лучшей читаемости кода:
Второй формат инструкции from позволяет подключить все (точнее, почти все) переменные из модуля. Для примера импортируем все атрибуты из модуля sys:
Следует заметить, что не все атрибуты будут импортированы. Если в модуле определена переменная __all__ (список атрибутов, которые могут быть подключены), то будут подключены только атрибуты из этого списка. Если переменная __all__ не определена, то будут подключены все атрибуты, не начинающиеся с нижнего подчёркивания. Кроме того, необходимо учитывать, что импортирование всех атрибутов из модуля может нарушить пространство имен главной программы, так как переменные, имеющие одинаковые имена, будут перезаписаны.
Создание своего модуля на Python
Теперь пришло время создать свой модуль. Создадим файл mymodule.py, в которой определим какие-нибудь функции:
Теперь в этой же папке создадим другой файл, например, main.py:
Поздравляю! Вы сделали свой модуль! Напоследок отвечу ещё на пару вопросов, связанных с созданием модулей:
Как назвать модуль?
Помните, что вы (или другие люди) будут его импортировать и использовать в качестве переменной. Модуль нельзя именовать также, как и ключевое слово (их список можно посмотреть тут). Также имена модулей нельзя начинать с цифры. И не стоит называть модуль также, как какую-либо из встроенных функций. То есть, конечно, можно, но это создаст большие неудобства при его последующем использовании.
Введение в Python
Поиск
Новое на сайте
Модули в Python
Система модулей позволяет вам логически организовать ваш код на Python. Группирование кода в модули значительно облегчает процесс написания и понимания программы. Говоря простым языком, модуль в Python это просто файл, содержащий код на Python. Каждый модуль в Python может содержать переменные, объявления классов и функций. Кроме того, в модуле может находиться исполняемый код.
Команда import в Python:
Вы можете использовать любой питоновский файл как модуль в другом файле, выполнив в нем команду import. Команда import в Python обладает следующим синтаксисом:
Когда интерпретатор Python встречает команду import, он импортирует (дает доступ) этот модуль, если он присутствует в пути поиска Python. Путь поиска Python это список директорий, в которых интерпретатор производит поиск перед попыткой загрузить модуль. Например, чтобы использовать модуль math следует написать:
Важно знать, что модуль загружается лишь однажды, независимо от того, сколько раз он был импортирован. Это препятствует цикличному выполнению содержимого модуля.
Однако это конструкцию следует использовать с осторожностью, поскольку при импортировании нескольких модулей можно запутаться в своем собственном коде.
Местонахождение модулей в Python:
Когда вы импортируете модуль, интерпретатор Python ищет этот модуль в следующих местах:
Директория, в которой находится файл, в котором вызывается команда импорта
Если модуль не найден, Python ищет в каждой директории, определенной в консольной переменной PYTHONPATH.
Если и там модуль не найден, Python проверяет путь заданный по умолчанию
Путь поиска модулей сохранен в системном модуле sys в переменной path. Переменная sys.path содержит все три вышеописанных места поиска модулей.
Получение списка всех модулей Python установленных на компьютере:
Для того, чтобы получить список всех модулей, установленных на вашем компьютере достаточно выполнить команду:
Через несколько секунд вы получите список всех доступных модулей.
Создание своего модуля в Python:
А во втором вызовем эту функцию:
Выполнив код второго файла получим:
Hello from module_1
Функция dir():
Встроенная функция dir() возвращает отсортированный список строк, содержащих все имена, определенные в модуле.
Архитектура программы на Python:
Код на Python может быть организован следующим образом:
Пакеты модулей в Python:
Отдельные файлы-модули с кодом на Python могут объединяться в пакеты модулей. Пакет это директория (папка), содержащая несколько отдельных файлов-скриптов.
Например, имеем следующую структуру:
В файле inside_file.py определена некая функция foo. Тогда чтобы получить доступ к функции foo, в файле my_file следует выполнить следующий код:
from my_package.inside_file import foo
Так же обратите внимание на наличие внутри директории my_package файла __init__.py. Это может быть пустой файл, который сообщает Python, что данная директория является пакетом модулей. В Python 3.3 и выше включать файл __init__.py в пакет модулей стало необязательно, однако, рекомендуется делать это ради поддержки обратной совместимости.
Модули Python – примеры создания, импорта и использования
Модулем python может быть любой программный файл python, который содержит код, включая функции, класс или переменные python. Другими словами, мы можем сказать, что файл кода Python, сохраненный с расширением(.py), рассматривается как модуль. У нас может быть исполняемый код внутри модуля python.
Модули в Python отличаются маневренностью в логической организации кода. Чтобы использовать функциональность одного модуля в другом, мы должны импортировать конкретный модуль.
Создадим модуль с именем file.py, который содержит функцию func, которая содержит код для вывода некоторого сообщения на консоль.
Необходимо включить этот модуль в наш основной модуль, чтобы вызвать метод displayMsg(), определенный в модуле с именем file.
Загрузка модуля в код Python
Нам нужно загрузить модуль в код Python, чтобы использовать его функции. Python предоставляет два типа операторов:
Оператор импорта
Оператор импорта используется для импорта всех функций одного модуля в другой. Здесь мы должны заметить, что мы можем использовать функциональность любого исходного файла Python, импортировав этот файл в качестве модуля в другой исходный файл Python.
Мы можем импортировать несколько модулей с помощью одного оператора импорта, но модуль загружается один раз, независимо от того, сколько раз он был импортирован в наш файл.
Синтаксис для использования оператора импорта приведен ниже.
Следовательно, если нам нужно вызвать функцию displayMsg(), определенную в файле file.py, мы должны импортировать этот файл как модуль в наш модуль, как показано в примере ниже.
Оператор from-import
Вместо того, чтобы импортировать весь модуль, в python имеется возможность импортировать только определенные атрибутов модуля. Это можно сделать с помощью from-import оператора. Синтаксис для использования оператора from-import приведен ниже.
Рассмотрим следующий модуль, называемый calculation, который содержит три функции: суммирование, умножение и деление.
Оператор from … import всегда лучше использовать, если мы заранее знаем атрибуты, которые нужно импортировать из модуля. Это не позволяет нашему коду быть тяжелее. Мы также можем импортировать все атрибуты из модуля, используя *.
Рассмотрим следующий синтаксис.
Переименование модуля
Python предоставляет нам возможность импорта некоторого модуля с определенным именем, чтобы мы могли использовать его имя для этого модуля в нашем исходном файле python.
Синтаксис для переименования модуля приведен ниже.
Использование функции dir()
Функция dir() возвращает отсортированный список имен, определенных в переданном модуле. Этот список содержит все подмодули, переменные и функции, определенные в этом модуле.
Рассмотрим следующий пример.
Функция reload()
Как мы уже говорили, модуль загружается один раз независимо от того, сколько раз он был импортирован в исходный файл python. Однако, если вы хотите перезагрузить уже импортированный модуль, чтобы повторно выполнить код верхнего уровня, python предоставляет нам функцию reload(). Синтаксис использования функции reload() приведен ниже.
Например, чтобы перезагрузить вычисление модуля, определенное в предыдущем примере, мы должны использовать следующую строку кода.
Объем переменных
В Python переменные связаны с двумя типами областей видимости. Все переменные, определенные в модуле, содержат глобальную область видимости до тех пор, пока она не определена в функции.
Все переменные, определенные внутри функции, содержат локальную область видимости, которая ограничена самой этой функцией. Мы не можем получить глобальный доступ к локальной переменной.
Если две переменные определены с одним и тем же именем с двумя разными областями действия, т. е. локальной и глобальной, то приоритет всегда будет отдаваться локальной переменной.
Рассмотрим следующий пример.
Пакеты Python
Пакеты в python облегчают разработчикам среду разработки приложений, предоставляя иерархическую структуру каталогов, в которой пакет содержит подпакеты, модули и подмодули. Пакеты используются для эффективной категоризации кода уровня приложения.
Создадим пакет с именем «Сотрудники» в вашем домашнем каталоге пошагово.
1. Создайте каталог с именем Сотрудники / home.
2. Создайте исходный файл python с именем ITEmployees.py / home / Employees.
3. Аналогичным образом создайте еще один файл python с именем BPOEmployees.py и функцию getBPONames().
4. Теперь каталог «Сотрудники», который мы создали на первом шаге, содержит два модуля Python. Чтобы сделать этот каталог пакетом, нам нужно включить сюда еще один файл, то есть __init__.py, который содержит операторы импорта модулей, определенных в этом каталоге.
5. Теперь каталог «Сотрудники» стал пакетом, содержащим два модуля Python. Здесь мы должны заметить, что мы должны создать __init__.py внутри каталога, чтобы преобразовать этот каталог в пакет.
6. Чтобы использовать модули, определенные внутри пакета Employees, мы должны импортировать их в наш исходный файл python. Давайте создадим простой исходный файл Python в нашем домашнем каталоге(/ home), который использует модули, определенные в этом пакете.
Внутри пакетов могут быть подпакеты. Мы можем вкладывать пакеты до любого уровня в зависимости от требований приложения.
На следующем изображении показана структура каталогов системы управления библиотекой приложений, которая содержит три подпакета: Admin, Librarian и Student. Подпакеты содержат модули Python.
Модуль в пайтоне как написать
Создание модулей Python 3
Как самому создавать и импортировать модули?
Создание и импорт модулей
Процесс написания модулей ничем не отличается от создания любого другого файла Python. Внутри могут быть определения классов, функций, переменных, которые вы сможете потом применять в других Python-программах.
Вы также можете запустить файл командой:
В той же папке необходимо создать файл main_program.py. В него нужно импортировать созданный модуль, а потом вызывайте функцию. Файлы должны располагаться в одном каталоге, ведь модуль не встроенный. Иначе Python не сможет его найти. Наберите:
После импортирования модуля нужно вызвать функцию посредством ссылки на имя модуля в точечной нотации. Вы также можете импортировать модуль вот таким способом:
А потом вызвать его вот как world(). Теперь предстоит запустить программу через командную строку:
И у вас в терминале появятся вот такие строки:
Теперь мы с вами добавим переменную в модуль hello.py:
При помощи функции print() осуществите вызов переменной в нашем файле main_program.py:
Теперь при запуске программы на экране будет вот такая надпись:
Попробуем теперь переопределить класс в hello.py. Нам потребуется класс user, имеющий атрибуты mood и name. Нужна также функция, выводящая эти атрибуты:
Теперь потребуется добавить класс в самый низ файла main_program.py. Наберите:
Если вызвать класс User посредством hello.User(), то получите доступ к атрибутам и функциям в именном пространстве файла main_program.py. Для этого на последней строке и пишется jesse.tell_me_about_the_user() без вызова hello. Без ссылки на данный модель получится также вызвать любой атрибут класса. При запуске приложения вы увидите:
Помните, что модули могут реализовывать код, а не только хранят определения. Мы перепишем файл hello.py, чтобы увидеть как это работает. Нужно лишь реализовать функция world():
Следующий шаг — удаление всех строк из файла main_program.py за исключением import:
Теперь запустите программу main_program.py, и вы увидите на экране:
Что произошло? Модуль hello реализовал функцию world(). Она передалась в файл main_program.py, при запуске которого и выполняется.
Доступ к модулям из иной папки
Вы можете использовать модули одновременно в нескольких программах либо проектах. В такой ситуации все держать в одной папке проблематично. Файлы проще всего хранить в отдельных папках проектов. Если вы хотите применить модуль из одного проекта в другом, то это получится сделать несколькими способами:
Вы можете вызвать путь модуля с помощью программных файлов, использующих его. Это не более чем временное решение, которое подходит для этапа разработки. Такой подход не позволит сделать один модуль доступным для всей вашей системы.
Для добавления пути модуля в иной файл, нужно импортировать sys с другими модулями, которые вам потребуются в главном файле программы. Модуль sys вы сможете найти в Python Standard Library. Он нужен для предоставления индивидуальных системных параметров и функций, посредством которых получится задать путь нужного модуля.
Например, вы создали файл hello.py в папке /user/some/. При этом в старом каталоге у вас остался файл main_program.py. Для импорта модуля hello.py в main_program.py нужно перенести sys добавив путь /user/some/. По нему Python и сможет найти указанный файл. Наберите:
Если правильно задать путь к файлу hello.py, получится запустить без ошибок main_program.py. У нас будет такой же вывод, как и раньше.
2) Добавить модуль в путь Python
Такой вариант более удобный и его можно использовать постоянно. Вы добавляете модуль в путь, откуда Python берет пакеты и модули. Ваш модуль станет доступным в рамках всей системы. Сначала путь нужно будет узнать. Для этого запустите в среде разработки интерпретатор Python:
Проведите импорт модуля sys:
Теперь нужно с помощью функции отобразить путь Python:
Данная команда выведет хотя бы один системный путь. Однако в среде разработки можно получить сразу несколько путей. В таком случае вам придется определять нужный. Вы сможете добавить модули в общесистемный путь Python. Для этого:
В этот каталог нужно переместить файл hello.py. Далее импортируйте модуль hello:
Вы увидите, что программа теперь работает без ошибок.
Python с нуля — функции и модули
Добро пожаловать в серию «Питон с нуля». На предыдущем уроке мы узнали, как использовать переменные и управляющие структуры для хранения данных и управления ими. Обязательно просмотрите его, если вам нужно освежиться!
Видеоурок
расшифровка
В сегодняшнем уроке мы рассмотрим функции — каковы они, как они работают и как создавать свои собственные. Мы также собираемся рассмотреть некоторые из встроенных функций и способы их эффективного использования. Наконец, мы собираемся взглянуть на создание и импорт модулей.
Функции — написание своего
Функции — важный шаг, который нужно охватить при внесении дополнительной сложности в ваше программирование. Если переменная является именованным контейнером для данных, то функция является именованным контейнером для блока кода, который может быть выполнен по требованию. Это полезно, если у вас есть программа, которая выполняет определенную операцию много раз. Вместо того, чтобы копировать и вставлять код для выполнения этой операции в каждом разделе, где это необходимо, вы можете просто написать одну функцию, которая сделает это за вас.
Функция — это именованный контейнер для блока кода.
Существует два типа функций: те, которые вы пишете сами и включаете в свой код, и те, которые изначально включены в Python, которые выполняют общие процедуры, такие как преобразование целого числа в строку или определение длины строка.
Сейчас мы рассмотрим написание простой функции и продемонстрируем, как она может быть полезна в реальном коде. Затем мы рассмотрим некоторые из наиболее важных встроенных функций.
Простой пример
Давайте представим, что мы хотим создать сценарий для корзины покупок, который берет стоимость всех товаров в вашей корзине, а затем складывает их вместе, чтобы получить общую стоимость. Чтобы написать функцию, которая потребует двух затрат, сложит их, а затем распечатает вывод, мы могли бы сделать что-то вроде:
Чтобы запустить код в функции, мы вводим имя функции, а затем снова две скобки. Если вы запустите этот код, вы увидите, что он выводит «35», что является правильным выводом.
аргументы
Это здорово, но на данный момент наши функции немного жесткие — все в функции жестко запрограммировано в них. Например, предположим, что мы хотим использовать функцию sumCart где-то еще, в другой части программы, но вместо того, чтобы сложить вместе cost1 и cost2, мы хотим добавить вместе две другие затраты, которые содержались в разных переменных. Нам пришлось бы написать совершенно новую функцию, даже если эта новая функция будет точно такой же, как текущая, с заменой имен переменных, что вряд ли является эффективным решением.
Чтобы решить эту проблему, мы используем «аргументы», и это то, для чего нужны скобки. Аргумент — это способ передачи данных в функцию, когда мы не знаем, в какую переменную или переменные будут эти данные. Если это не так, давайте рассмотрим пример, на который я только что ссылался. Мы добавим еще две стоимости: cost3 и cost4.
Теперь мы собираемся добавить два аргумента для двух элементов, которые мы хотим добавить. Аргументы определены внутри скобок, и каждому аргументу присваивается имя с запятой, разделяющей каждый. Аргумент действует как временная ссылка на данные, которые вы передали во время работы функции.