Import — Модули в python


Содержание

Модуль импорта в Python

Импорт в python аналогичен #include header_file в C / C ++. Модули Python могут получить доступ к коду из другого модуля, импортировав файл / функцию с помощью import. Оператор import является наиболее распространенным способом вызова импортирующего оборудования, но это не единственный способ.

импортировать имя модуля
Когда используется импорт, он сначала ищет модуль в локальной области, вызывая функцию __import __ (). Значение, возвращаемое функцией, затем отражается в выводе исходного кода.

Модули в Python. Часть 2

Итак, продолжим рассматривать модули в Python. В данной статье Вы узнаете как импортировать и устанавливать модули в Python, а также как создавать собственные модули для многократного использования кода.

Импорт модулей из стандартной папки Python

Синтаксис импорта модулей в Python выглядит следующим образом:

import имя_модуля_1, имя_модуля_2

Пример импорта реального модуля:

import os
import sys

Бывает так, что имена модулей слишком длинные, поэтому в данном случае мы можем использовать так называемые алиасы — синонимы через ключевое слово as. Использование алиасов позволяет сохранить время, не печатая слишком длинные названия модулей.

Вот как используются алиасы в Python:

import очень_длинное_имя_модуля as короткое_имя

import math as m

Импорт модулей из иных источников

Как известно у Python богатая стандартная библиотека, но если Вам нужна какая-то другая функциональность, то в таком случае надо использовать менеджер пакетов (модулей) pip. PIP устанавливает модули Python из центрального репозитория Python пакетов. В этом репозитории можно найти множество различных пакетов.

Пакеты через pip устанавливаются следующим образом:

C:\> pip install numpy

Примеры импорта встроенных модулей

import math, random — # в одной строке можно импортировать сразу несколько модулей

print (math.sqrt(25)) # квадратный корень из 25
print (math.pi) // печатает число ПИ

print (random.randint(1,20)) // случайное числи в диапазоне

print (dir(math)) # выводит список всех функций, классов, переменных из модуля

Модули определяемые пользователем

Допустим, что нам надо создать собственный модуль. Пусть его название, будет, например, myrysakov.py. Модуль будет содержать следующие идентификаторы (функции, константы):

def siteAge():
return «11 лет»

Сохраните данный файл. Далее создайте файл test.py со следующим содержимым:

import myrusakov as my import AUTHOR from myrusakov // импортируем константу из модуля print( my.siteAge() ) print ( AUTHOR )

Как видно из примера выше модули могут импортироваться не только целиком. Идентификаторы (функции, классы, переменные) из модулей могут импорироваться также непосредственно. Т.е. Вы можете импортировать из модуля только то, что Вам необходимо, как в примере выше.

Таким образом, импортирование модулей — это базовая основа программирования на Python.

Копирование материалов разрешается только с указанием автора (Михаил Русаков) и индексируемой прямой ссылкой на сайт (http://myrusakov.ru)!

Добавляйтесь ко мне в друзья ВКонтакте: http://vk.com/myrusakov.
Если Вы хотите дать оценку мне и моей работе, то напишите её в моей группе: http://vk.com/rusakovmy.

Если Вы не хотите пропустить новые материалы на сайте,
то Вы можете подписаться на обновления: Подписаться на обновления

Если у Вас остались какие-либо вопросы, либо у Вас есть желание высказаться по поводу этой статьи, то Вы можете оставить свой комментарий внизу страницы.

Порекомендуйте эту статью друзьям:

Если Вам понравился сайт, то разместите ссылку на него (у себя на сайте, на форуме, в контакте):

Она выглядит вот так:

  • BB-код ссылки для форумов (например, можете поставить её в подписи):
  • Комментарии ( 0 ):

    Для добавления комментариев надо войти в систему.
    Если Вы ещё не зарегистрированы на сайте, то сначала зарегистрируйтесь.

    Copyright © 2010-2020 Русаков Михаил Юрьевич. Все права защищены.

    Import — Модули в python

    Мы покажем вам как импортировать сторонние модули в Python 3

    Язык Python все любят за то, что он имеет большое количество встроенных функций. Из стандартных можно выделить такие:

    • Отображение значения с помощью команды print();

    • Возврат длины коллекции и последовательности за счет len();

    • Возврат абсолютного значения числа посредством abs();

    • Преобразование данных в целое число командой int();

    Вышеописанных функций мало кому будет достаточно. Поэтому и придумывают модули для расширения функционала. Это файлы, написанные на языке Python с кодом и имеющие расширение .py. Вы можете ссылаться на любой файл, как на модуль, просто опустив расширение при обращении. Такой модуль вы можете использовать в командной строке, а также импортировать его в другие файлы на Python.

    Кроме того, модули также определяют переменные, функции, классы. На них также можно ссылаться в других файлах при помощи интерпретатора командной строки языка Python. Посредством команды import вы сможете импортировать модули. Определения сохраняются при выполнении кода Python, поэтому файл и может их использовать. При импорте модуля hello языка Python, интерпретатор сначала будет искать его во встроенных модулях. Если это не удастся, то поиск файла hello.py продолжится в папках, которые заданы в sys.path.

    В нашей статье мы покажем, как ставить модули, а также импортировать их и делать им псевдонимы.

    1) Как просмотреть инсталлированные модули?

    Большое количество модулей содержатся в Python Standard Library. Они предоставляют стандартные решения, а также доступ к функциональным возможностям системы. Библиотека ставится при установке языка Python. Если вы хотите убедиться в доступности модулей, то придется зайти в среду разработки и запустить интерпретатор языка Python. Для этого наберите в командной строке:

    Чтобы убедиться в готовности модуля к работе, запускаем оператор import посредством:

    данный модуль встроенный, поэтому вывода мы не увидим. Т.е. для его запуска не требуется ничего делать. Теперь попробуем задать имя модуля, который не является дефолтным. Наберите в командной строке:

    Команда вернет ошибку, если такого модуля нет:

    Для его инсталляции посредством pip нам нужно отключить интерпретатор Python. Это можно сделать посредством комбинации клавиш Ctrl+D. Наберите в консоли:

    Когда модуль будет установлен, нужно попробовать его импортировать.

    2) Как импортировать модули?

    Для доступа к функциям модуля импортируйте его посредством оператора import. Он состоит из имени модуля и ключевика import. Данное выражение должно располагаться в верхней части кода документа на Python. Для импорта модуля random, генерирующего случайные числа, в программу my_rand_int.py потребуется открыть файл и написать:

    После этого модуль станет доступным в качестве отдельного пространства имен в текущей открытой программе. Поэтому на функцию можно ссылаться в точечной нотации ([module].[function]).

    Вышеописанный модуль random будет работать в качестве функции, если использовать:

    • random.randint() для вызова функции, которая может вернуть случайное число;

    • random.randrange() способен вызвать функцию, возвращающую из заданной последовательности случайный элемент.

    Теперь сделаем цикл for, ведь это даст нам возможность увидеть в работе модуль random. Нужно открыть файл my_rand_int.py чтобы внутрь добавить:

    Программа импортирует модуль random, после чего идет запуск цикла for, способного обработать 10 элементов. Кроме того, она способна выдать любое целое число от 1 до 20. Данные значения в качестве параметров задаются посредством random.randint(). Сначала запустим программу с помощью:

    На дисплее вы увидите 10 случайных значений из указанного диапазона.

    При необходимости применения функций нескольких модулей, потребуется добавить для каждого команду import:

    Имейте ввиду, что некоторые программы могут импортировать несколько модулей, но внутри одного выражения import разделяют их запятыми. Однако это несколько противоречит руководству по написанию кода РЕР8. Для применения второго импортированного, добавьте в программу константу pi, либо снизьте количество выдаваемых случайных чисел. Наберите:

    После этого можно сохранять изменения и запускать программу по новой. В выборке вы получите примерно такой результат:

    3) Использование выражения from… import

    Оно может пригодиться для ссылки в пространстве имен на элементы из модуля. При импорте модулей таким образом, получится ссылаться на функцию не по точечным нотациям, а по имени. Конструкция from… import позволит вам указать напрямую, на какие определения нужно ссылаться. Кроме того, оператор import ссылается в некоторых программах на все определения модуля посредством символа *. Однако такой подход также противоречит стандартам. Импортируем из модуля random функцию randint(). Наберите в консоли:

    В первую очередь нам придется вызвать ключевик from, а также задать название модуля. После этого используется import с заданием нужной функции. Благодаря этому можно не использовать нотацию (random.randint()), а просто указать randint() в консоли:

    На экране вы увидите вывод чисел, как и в прошлом варианте. Ведь конструкция from … import дает возможность вызывать функции не используя точечную нотацию.

    4) Применение псевдонимов модулей

    Вы можете настраивать модульные имена, т.е. использовать псевдонимы. Для этой цели в языке Python имеется ключевое слово as. Если одно имя уже используется в программе, то такое же имя для другого модуля получится заменить. Это даст вам возможность сократить до аббревиатуры длинное имя модуля. Для этого пригодится следующая конструкция:

    Заменим имя модуля math, сократив его до m в файле программы my_math.py. Наберите в консоли:

    Имейте ввиду, что на число pi теперь мы будем ссылаться с помощью m.pi, а не как ранее на math.pi. кроме того, для некоторых модулей, обращение применяется в обязательном порядке. В документации к matplotlib.pyplot разработчики рекомендуют использовать сокращение plt:

    В программах выгодно использовать короткие имена модулей. Это снизит вероятность допуска ошибки, опечатки.

    При импорте вы получите доступ к сторонним функциям языка Python. Некоторые модули поставляются по умолчанию вместе с языком Python. Другие же вы сможете поставить на счет pip. Они необходимы для повышения производительности и надежности программы. Кроме того, требуемые модули можно создавать самостоятельно.

    Ликбез по пакетам и шпаргалка по модулям в Python

    О чём пойдёт речь

    Как вы, возможно знаете, код на Python хранится в модулях (modules), которые могут быть объединены в пакеты (packages). Это руководство призвано подробно рассказать именно о пакетах, однако совсем не упомянуть модули нельзя, поэтому я немного расскажу и о них. Многое из того, что применимо к модулям, справедливо и для пакетов, особенно если принять во внимание тот факт, что каждый, как правило, ведёт себя как модуль. Итак, модули.

    Кратко о модулях

    Модуль в Python — это файл с кодом. Во время исполнения же модуль представлен соответствующим объектом, атрибутами которого являются

    1. объявления, присутствующие в файле.
    2. объекты, импортированные в этот модуль откуда-либо.


    При этом определения и импортированные сущности ничем друг от друга не отличаются: и то, и другое — это всего лишь именованные ссылки на некоторые объекты первого класса (такие, которые могут быть переданы из одного участка кода в другой как обычные значения).

    Такое единообразие удобно, например, при рефакторинге: мы можем разделить один разросшийся модуль на несколько, а потом импортировать вынесенные определения в оригинальный модуль. При этом с точки зрения внешнего наблюдателя переработанный модуль будет иметь те же атрибуты, которые имел до внесения изменений, а значит у пользователей модуля ничего в коде не сломается.

    Модули и видимость содержимого

    В Python нет настоящего сокрытия атрибутов объектов, поэтому и атрибуты объекта модуля так или иначе всегда доступны после импорта последнего. Однако существует ряд соглашений, которые влияют на процесс импортирования и поведение инструментов, работающие с кодом.

    Так атрибуты, имя которых начинается с одиночного подчёркивания, считаются как бы помеченными «для внутреннего использования», и обычно не отображаются в IDE при обращению к объекту «через точку». И linter обычно предупреждает об использовании таких атрибутов, мол, «небезопасно!». «Опасность» состоит в том, что автор кода имеет полное право изменять состав таких атрибутов без уведомления пользователей кода. Поэтому программист, использовавший в своём коде приватные части чужого кода рискует в какой-то момент получить код, который перестанет работать при обновлении сторонней библиотеки.

    Итак, мы можем определять публичные атрибуты модуля, приватные атрибуты (так называют упомянутые выше атрибуты «для внутреннего пользования»). И данное разделение касается не только определений, содержащихся в самом модуле, но и импортируемых сущностей. Ведь все импортированные объекты становятся атрибутами и того модуля, в который они импортированы.

    Есть и третья группа атрибутов — атрибуты, добавляемые в область видимости при импортировании всего содержимого модуля («со звёздочкой», from module import * ). Если ничего явно не указывать, то при таком импортировании в текущую область видимости добавятся все публичные атрибуты модуля. Помимо данного умолчания существует и возможность явно указать, что конкретное будет экспортировано при импорте со звёздочкой. Для управления названным методом импорта существует атрибут __all__ , в который можно положить список (а ещё лучше — кортеж) строк с именами, которые будут экспортироваться.

    Живой пример видимости атрибутов модулей.

    Рассмотрим пример, демонстрирующий всё вышеописанное. Пусть у нас будет два файла:

    Рассмотрим сначала обычный импорт import module . Если импортировать модуль таким образом, то IDE, REPL и остальные инструменты «увидят» у модуля следующие атрибуты:

    • FISH , MEAT т.к. имена констант — публичные,
    • CAT , т.к. константа импортирована под публичным именем.

    А эти атрибуты не будут видны:

    • _DOG , т.к. при импортировании константа переименована в приватной манере,
    • _GOAT , т.к. импортирована по своему приватному имени (тут линтер может и поругать за обращение к приватному атрибуту модуля!),
    • _CARROT , ибо приватная константа.

    Импорт import other_module я не рассматриваю как тривиальный случай.

    Теперь рассмотрим импорт всего содержимого module:

    После импортирования в текущей области видимости мы получим ровно два новых имени: FISH и _CARROT — именно они перечислены в атрибуте __all__ . Заметьте, что в данном случае при массовом импорте добавится даже приватный атрибут, потому что он явно указан!

    Последствия импорта from other_module import * тоже очевидны и я их не рассматриваю.

    Наконец-то, пакеты!

    Пакет в Python — директория с обязательным модулем __init__.py . Остальное содержимое опционально и может включать в себя и модули, и другие пакеты.

    Импортирование пакетов

    Пакет с единственным модулем __init__.py при импорте ведёт себя как обычный модуль. Содержимое инициализирующего модуля определяет атрибуты объекта пакета.

    Прочие модули пакета и вложенные пакеты не импортируются автоматически вместе с пакетом-родителем, но могут быть импортированы отдельно с указанием полного имени. Важный момент: при импортировании вложенного модуля всегда сначала импортируются модули инициализации всех родительских пакетов (если оные ещё ни разу не импортировались, но об этом я расскажу ниже).

    Рассмотрим, к примеру, следующую структуру директорий и файлов:

    Когда мы импортируем модуль submodule.py , то фактически происходит следующее (именно в таком порядке):

    1. загружается и выполняется модуль package/__init__.py ,
    2. загружается и выполняется package/subpackage/__init__.py ,
    3. наконец, импортируется package/subpackage/submodule.py .

    При импорте package.module предварительно загружается только package/__init__.py .

    Так что же, если мы загрузим парочку вложенных модулей, то для каждого будет выполняться загрузка всех __init__.py по дороге? Не будет! Подсистема интерпретатора, отвечающая за загрузку модулей, кэширует уже загруженные пакеты и модули. Каждый конкретный модуль загружается ровно один раз, в том числе и инициализирующие модули __init__.py (короткие имена модулей хоть и одинаковы, но полные имена всегда разные). Все последующие импортирования модуля не приводят к его загрузке, только лишь нужные атрибуты копируются в соответствующие области видимости.

    Цукерберг рекомендует:  PINQ - Опрашиваемые наборы данных. Фасеточный поиск

    Пакеты и __all__

    В целом атрибут __all__ в модуле инициализации пакета ведёт себя так же, как и в случае с обычным модулем. Но если при импорте пакета «со звёздочкой» среди перечисленных имён встретится имя вложенного модуля, а сам модуль не окажется импортирован ранее в этом же __init__.py , то этот модуль импортируется неявно! Очередной пример это продемонстрирует.

    Вот структура пакета:

    Файл же package/__init__.py содержит следующее (и только это!):

    А импортируем мы from package import * . В области видимости у нас окажутся объекты модулей a и b под своими именами (без полного пути, то есть без package. ). При этом сами модули в коде нигде явно не импортируются! Такая вот «автомагия».

    Указанный автоматизм достаточно ограничен: не работает «вглубь», например — не импортирует «через звёздочкой» указанные модули и подпакеты. Если же вам вдруг такого захочется, вы всегда сможете на соответствующих уровнях в __init__.py сделать from x import * и получить в корневом пакете плоскую область видимости со всем нужным содержимым. Но такое нужно довольно редко, потому что «не помогает» ни IDE, ни ручному поиску по коду. Впрочем, знать о фиче и иметь её ввиду — не вредно, как мне кажется.

    Пакеты, модули и точки входа

    С модулем __init__.py разобрались. Настала очередь модуля __main__.py . Этот модуль позволяет сделать пакет исполняемым посредством вызова python -m … . Те из вас, которым знакомо оформление точки входа в модулях, могут догадаться, откуда ноги растут у магического выражения __name__ == ‘__main__’ — да, отсюда! Для остальных напоминаю: чтобы модуль сделать «исполняемым, но не при импорте», в конец модуля дописывается конструкция

    У модуля, который скармливается интерпретатору напрямую ( python file.py ) или в роли претендента на запуск ( python -m module ), атрибут __name__ будет содержать то самое магическое ‘__main__’ . А в остальное время атрибут содержит полное имя модуля. С помощью условия, показанного выше, модуль может решить, что делать при запуске.

    У пакетов роль атрибута выполняет специальный файл __main__.py . Когда мы запустим пакет через python path/to/package или python -m package , интерпретатор будет искать и выполнять именно этот файл.

    Более того, модули __main__ нельзя импортировать обычным способом, поэтому можно не бояться случайного импорта и писать команды прямо на верхнем уровне: всё равно странно в модуле с именем __main__ проверять, что его имя равно __main__ (хе-хе!).

    А ещё модуль __main__.py удобен тем, что его можно класть в корень вашего проекта, после чего запускать проект можно будет с помощью команды python . ! Лаконично, не правда ли?

    PEP 420, или неявные пространства имён

    Раз уж развёл ликбез, расскажу и про эту штуку.

    Долгое время в Python пакеты были обязаны иметь файл __init__.py — наличие этого файла позволяло отличить пакет от обычной директории с модулями (с которыми Python работать не мог). Но с версии Python3.3 вступил в силу PEP 420, позволяющий создавать пространства имён «на вырост».

    Теперь вы можете создавать пакет без __init__.py , и такой пакет сможет существовать полноценно, разве что при импорте содержимого не будет производиться инициализация. Но, конечно же, данное изменение делалось не с целью сэкономить на файлах. Подобные пакеты могут встречаться в путях поиска пакетов (о поиске пакетов я ниже расскажу) более одного раза: все встреченные структуры с общим корневым именем при загрузке схлопнутся в одно пространство имён.

    Тут стоит отметить, что с полноценными пакетами подобное не срабатывало ранее и не будет работать в будущем. Если среди путей пакет с модулем инициализации находится в первый раз, все последующие пакеты с тем же именем будут проигнорированы. Это защищает вас от смешивания сторонних пакетов с системными. И даже просто от ошибок именования: назвав пакет так же, как называется встроенный пакет или модуль, вы получите ошибку — ваши определения не будут импортироваться.

    Пакеты — пространства имён (Namespace Packages, NP) — а именно так называются пакеты без инициализации — не могут объединяться с полноценными пакетами, поэтому добавить что-то в системный пакет вам также не удастся. И тут всё защищено!

    Какая же польза от неявных пространств имён? А вы представьте себя авторами, скажем, игрового движка. Вы хотите весь код держать в общем пространстве имён engine , но при этом не желаете, чтобы весь код поставлялся одним дистрибутивом (не каждому же пользователю нужны все-все компоненты движка). С NP вы можете в нескольких дистрибутивах использовать общее корневое имя engine , но разные подпакеты и подмодули. А на выходе вы получите возможность делать импорты вида

    Важно: помните, если встретятся обычный пакет и NP с одинаковым именем, то победит обычный пакет! А NP, сколько бы их не было, не будут загружены!

    Циклические импорты

    Если вдруг вы захотите в один модуль импортировать другой, а другой захочет, пусть даже и не напрямую, импортировать первый, то вы получите ImportError . Потому что у вас случится циклический импорт. Про оный нужно просто знать и стараться архитектурить код так, чтобы циклов не случалось.

    Если же приспичивает, и импортировать что-то «ну очень нужно», то можно попробовать обойтись локальным импортом:

    Да, это костыль. Но иногда полезный. В идеале — до ближайшего большого рефакторинга. Поэтому настраивайте linter на ловлю локальных импортов и стремитесь убирать такие костыли хоть когда-нибудь!

    Поиск пакетов и модулей

    Пайтон ищет модули и пакеты в директориях, во время исполнения перечисленных в списке sys.path — по порядку от первого пути к последнему.

    В этом списке пути до стандартных библиотек обычно расположены раньше, чем директории со сторонними пакетами, чтобы нельзя было случайно заменить стандартный пакет сторонним (помним: кто первый, того и тапки — среди нескольких с одинаковыми именами загружается первый попавшийся пакет).

    В списке путей (обычно в начале) присутствует и путь » , означающий текущую директорию. Это, в свою очередь, означает, что модули и пакет в текущем проекте имеют больший приоритет.

    Обычно пути трогать не нужно, всё вполне нормально «работает само». Но если очень хочется, то путей у вас несколько:

    1. Использовать переменную окружения PYTHONPATH (значение — строка с путями, разделёнными символом : ),
    2. Во время исполнения изменить sys.path .

    Первый способ — простой и понятный. Не сложнее добавления пути до исполняемых файлов в PATH (даже синтаксис тот же).

    Второй способ — сложный и требующий внимательности. Дело в том, что sys.path нужно изменять максимально рано — где-нибудь в точке входа. Если не торопиться менять sys.path , то что-то уже может успеть загрузиться до того, как вы перестроите пути для поиска пакетов. А ведь эта загрузка может произойти в другом потоке исполнения! Отлаживать проблемы с очерёдностью загрузки модулей сложно. Лучше просто их не создавать.

    Кстати, когда вы используете виртуальные окружения, sys.path будет содержать пути до локальных копий стандартных библиотек. Именно это позволяет виртуальному окружению быть самодостаточным (работать на любой машине с подходящей ОС — даже без установленного в систему Python!).

    Что не было раскрыто?

    Я специально не стал рассказывать про

    • создание модулей и пакетов на лету (без использования файлов исходников);
    • загрузку модулей не с диска, а из других источников;
    • расширение подсистемы импортирования с целью загрузки в виде объектов-модулей чего-то, не являющегося кодом вовсе (XML, CSV, JSON).

    Темы эти насколько интересны, настолько и велики. На наше счастье, самим разбираться в такой тонкой и сложной машинерии приходится редко. Мы просто пользуемся готовыми магическими артефактами, а зачаровывают их другие :) Если же вы захотите научиться магии, документация вам в руки.

    Программирование на Python: Часть 5. Модули

    Серия контента:

    Этот контент является частью # из серии # статей:

    Этот контент является частью серии:

    Следите за выходом новых статей этой серии.

    По мере возрастания программы у вас наверняка появится необходимость разбить ее на несколько файлов, чтобы их было легче поддерживать. Может возникнуть необходимость в многократном использовании написанных функций в нескольких программах, не копируя их определения в каждую из программ.

    Модули выполняют как минимум три важных функции:

    • Повторное использование кода: такой код может быть загружен много раз во многих местах.
    • Управление адресным пространством: модуль — это высокоуровневая организация программ, это пакет имен, который избавляет вас от конфликтов. Каждый объект «проживает» свой цикл внутри своего модуля, поэтому модуль — это средство для группировки системных компонентов.
    • Глобализация сервисов и данных: для реализации объекта, который используется во многих местах, достаточно написать один модуль, который будет импортирован.

    Cегодня мы рассмотрим следующие темы.

    1. Что такое модуль.
    2. Как импортировать модуль.
    3. Что такое компиляция.
    4. Стандартные модули.
    5. Пакеты.

    1. Что такое модуль

    Python позволяет поместить классы, функции или данные в отдельный файл и использовать их в других программах. Такой файл называется модулем. Объекты из модуля могут быть импортированы в другие модули. Имя файла образуется путем добавления к имени модуля расширения .py. При импорте модуля интерпретатор ищет файл с именем my_module.py сначала в текущем каталоге, затем в каталогах, указанных в переменной окружения PYTHONPATH, затем в зависящих от платформы путях по умолчанию, а также в специальных файлах с расширением ‘.pth’, которые лежат в стандартных каталогах. Программист может внести изменения в PYTHONPATH и в ‘.pth’, добавив туда свой путь. Каталоги, в которых осуществляется поиск, можно посмотреть в переменной sys.path.

    Большие программы, как правило, состоят из стартового файла — файла верхнего уровня, и набора файлов-модулей. Главный файл занимается контролем программы. В то же время модуль — это не только физический файл. Модуль представляет собой коллекцию компонентов. В этом смысле модуль — это пространство имен, — namespace, и все имена внутри модуля еще называются атрибутами — такими, например, как функции и переменные.

    2. Импорт модуля

    Если запустить в каталоге, в котором лежит данный модуль (например, my_module.py), интерпретатор:

    и потом сделать импорт модуля:

    то мы получаем доступ ко всем функциям, которые в модуле определены:

    Для более короткой записи можно создать локальную переменную:

    Второй вариант импорта — взятие непосредственно имени без имени модуля:


    Третий вариант импорта — включение всех имен, определенных в модуле:

    Для предотвращения конфликта имен можно использовать создание алиаса:

    Пример. Импорт на основе from обладает такой особенностью, что он делает импортируемые атрибуты read-only:

    В данном случае x — это локальная переменная, в то время как переменные x, y в самом модуле small не меняются:

    здесь x — глобальная переменная.

    Во избежание недоразумений import предпочтительнее без from в тех случаях, когда один и тот же модуль используется в нескольких местах.

    Поскольку модуль загружается один раз, для его повторной загрузки можно использовать функцию reload().

    Каждый модуль имеет собственное пространство имен, являющееся глобальной областью видимости для всех определенных в нем функций. Для того чтобы переменные этого модуля не попали в конфликт с другими глобальными именами или другими модулями, нужно использовать префикс: _имя_модуля_._имя_переменной_ .

    Модули могут импортировать другие модули. Обычно инструкцию import располагают в начале модуля или программы.

    3. Компиляция файлов

    Для ускорения запуска программ, использующих большое количество модулей, если уже существует файл с именем my_module.pyc в том же каталоге, где найден my_module.py, считается, что он содержит байт-компилированный модуль my_module. Если такого файла нет, то он создается, и время последнего изменения my_module.py записывается в созданном my_module.pyc. Содержимое байт-компилированных файлов является платформенно-независимым (но может быть разным для разных версий интерпретатора), так что каталог с модулями может совместно использоваться машинами с разными архитектурами.

    Некоторые полезные опции компиляции:

    1. -O — эта опция заставляет интерпретатор компилировать так называемый оптимизированный байт-код и сохранять его в файле с расширением ‘.pyo’. При этом из кода удаляются ассерты, игнорируется условный дебаг, ‘.pyc’-файлы игнорируются.
    2. -OO — эта опция делает то же, что и предыдущая опция, плюс удаляет комменты.
    3. Файл, запускаемый непосредственно из командной строки, никогда не компилируется. Для оптимизации его запуска необходимо большую часть кода убрать в модули.
    4. Модуль может загружаться из файлов с расширением ‘.pyс’ или ‘.pyo’, даже если нет файла с расширением ‘.py’. Это может пригодиться в тех случаях, когда вы не хотите распространять исходный код.
    5. Кроме того, интерпретатор может загружать бинарники, собранные с помощью языка си — файлы с расширением ‘.so’ в линуксе либо ‘.dll’ в Windows.
    6. Модуль можно «зазипповать» в архив с расширением ‘.zip’ и импортировать из архива.
    7. Может быть загружен Java-класс, собранный с помощью Jython.

    4. Стандартные модули

    Python распространяется с библиотекой стандартных модулей. Библиотека включает в себя более 200 модулей, которые выполняют платформенно-зависимую поддержку таких задач, как: интерфейс к операционной системе, управление объектами, поиск, сеть + интернет, GUI и т.д. Полный список стандартных модулей можно посмотреть на http://docs.python.org/library/.

    Часть модулей встроена в интерпретатор по умолчанию, обеспечивая доступ к операциям; они встроены либо из соображений эффективности, либо для обеспечения доступа к примитивам операционной системы — например, модуль sys.

    Переменная sys.path содержит список строк с именами каталогов, в которых происходит поиск модулей. Она инициализируется из значения переменной окружения PYTHONPATH и встроенного значения по умолчанию. Можно добавить путь:

    Для выяснения имен, определенных в модуле, можно использовать встроенную функцию dir(). Она возвращает отсортированный список строк:

    5. Пакеты

    Пакеты — способ структурирования пространств имен модулей на основе файловой системы. Пакетная организация дает все удобства по управлению большим количеством файлов. Пакетный импорт делает код более читабельным и значительно упрощает поиск. Если весь код структурирован в одном рутовом каталоге, все, что нужно добавить в PYTHONPATH — это рутовый каталог.

    Так же, как применение модулей делает безопасным использование глобального пространства имен авторами различных модулей, применение пакетов делает безопасным использование имен модулей авторами многомодульных пакетов.

    Например, есть пакет, который лежит в корневой папке TCP. В нем лежат два подкаталога — Server и Client:

    Файл _init_.py необходим для того, чтобы интерпретатор распознал каталог, как содержащий пакет. Обычно это пустой файл. Тогда импорт индивидуальных модулей пакета может быть таким:

    Ссылка на функцию должна быть полной:

    Можно сделать альтернативную загрузку:

    Здесь вместо lib может быть подставлен модуль, подпакет или имя, определенное в TCP.Server — т.е. это может быть функция, класс или переменная.

    Что касается варианта с импортом:

    то в корневом __init__.py может быть определен список __all__ , в котором перечисляются модули, которые импортируются в этом случае. Например:

    Импорт всех имен может привести к конфликтам. При этом глобальные переменные становятся доступными только на чтение — вместо них будут созданы локальные.

    Заключение

    Сегодня мы узнали основы модульной системы питона и импорта компонентов. Импорт модулей — это основа программной архитектуры в питоне. Большие программы состоят из большого количества файлов, и объединяет их линковка во время исполнения на основе импорта. Модули структурируют программу, разбивая логику на отдельные компоненты. Код внутри одного модуля изолирован от остальных модулей, что минимизирует коллизию имен внутри программы.

    Пакетный импорт упрощает поиск путей, на уровне файловой системы организует управление модульными библиотеками с многоуровневой вложенностью. В продолжение цикла мы расскажем о классах в Python. Код примеров проверялся на версии питона 2.6.

    Python 3 – Модули

    Проще говоря, модуль представляет собой файл, состоящий из кода Python. Модуль может определить функции, классы и переменные. Модуль может также включать в себя работоспособный код.

    Пример

    Код Python для модуля с именем aname обычно находится в файле namedaname.py. Вот пример простого модуля, support.py:

    Заявление import

    Вы можете использовать любой исходный файл Python как модуль, выполнив оператор import: в исходном файле Python. import имеет следующий синтаксис:

    Когда интерпретатор встречает оператор import, он импортирует модуль, если модуль присутствует в пути поиска. Путь поиска представляет собой список каталогов, в которых интерпретатор ищет, прежде чем импортировать модуль. Например, чтобы импортировать модуль hello.py, необходимо поместить следующую команду в верхней части сценария:

    Когда этот код выполниться, он произведет следующий результат:

    Модуль загружается только один раз, независимо от того, сколько раз он импортируется. Это предотвращает выполнение модуля несколько раз, если происходит несколько импортов.

    Цукерберг рекомендует:  Массивы - Народ! Подскажите, как узнать длину массива js

    Заявление from … import

    Python из личных данных позволяет импортировать определенные атрибуты из модуля в текущее пространство имен. from … import имеет следующий синтаксис:

    Например, чтобы импортировать функцию Fibonacci из модуля fib, используйте следующее заявление:

    Это утверждение не импортирует весь модуль fib в текущее пространство имен; он просто вводит пункт Фибоначчи модуля fib в глобальную таблицу символов модуля импорта.

    Заявление from … import *

    Кроме того, можно импортировать все имена из модуля в текущее пространство имен, используя следующий оператор импорта:

    Это обеспечивает легкий способ импортировать все элементы из модуля в текущее пространство имен; Однако, это утверждение следует использовать с осторожностью.

    Выполнение модулей в качестве сценариев

    Внутри модуля, имя модуля (в виде строки) доступно в качестве значения глобальной переменной __name__. Код в модуле будет выполняться так же, как если вы импортировали его, но с __name__ установлен в положение «__main__».

    Добавьте этот код в конце вашего модуля:

    При выполнении приведенного выше кода, будет отображаться следующий вывод.

    Расположение модулей

    При импорте модуля, ведется поиск интерпретатора Python для модуля в следующей последовательности:

    • Текущий каталог.
    • Если модуль не найден, Python ищет каждый каталог в переменную оболочки PYTHONPATH.
    • Если все остальное терпит неудачу, Python проверяет путь по умолчанию. В UNIX, этот путь по умолчанию, как правило, /usr/local/lib/python3/.

    Модуль поиска пути хранится в модуле системы SYS в переменной sys.path. Переменная sys.path содержит текущий каталог, PYTHONPATH, и установки в зависимости от значения по умолчанию.

    Переменная PYTHONPATH

    PYTHONPATH это переменная окружения, состоящее из списка каталогов. Синтаксис PYTHONPATH такой же, как и у переменной оболочки PATH.

    Вот типичный PYTHONPATH из системы Windows:

    А вот типичный PYTHONPATH из системы UNIX:

    Обзор пространства имен

    Переменные имена (идентификаторы), которые ссылаются на объекты. namespace является словарем имен переменных (ключи) и их соответствующих объектов (ценности).

    • Оператор Python может получить доступ к переменной в local namespace и в global namespace. Если локальная и глобальная переменная имеет то же имя, локальная переменная замещает глобальную переменную.
    • Каждая функция имеет свое собственное локальное пространство имен. Методы класса следуют тому же правилу области действия, что и обычные функции.
    • Python делает обоснованные предположения о том, какие переменные являются локальными или глобальными. Он предполагает, что любой переменной, которой присваивается значение функции является локальным.
    • Поэтому для того, чтобы присвоить значение глобальной переменной внутри функции, вы должны сначала использовать глобальное заявление.
    • Оператор statement global VarName говорит Python, что VarName является глобальной переменной. Python прекращает поиск в локальном пространство имен для переменной.

    Например, мы определяем переменную Money в глобальном пространстве имен. В функции Money, мы относим значение Money, поэтому Python принимает Money в качестве локальной переменной.

    Тем не менее, мы получили доступ к значению локальных переменных Money перед его установкой, так что результат UnboundLocalError. Раскомментированное глобальное заявление устраняет проблему.

    Функция dir()

    Встроенная функция dir() возвращает отсортированный список строк, содержащих имена, определенные в модуле.

    Список содержит имена всех модули, переменных и функций, определенные в модуле. Ниже приведен простой пример:

    Когда этот код выполниться, он произведет следующий результат:

    Здесь переменная __name__ специальная строка, которая является именем модуля, и __FILE__ это имя файла, из которого был загружен модуль.

    Функции globals() и locals()

    Функции globals() и locals() могут быть использованы для возвращения имен в глобальных и локальных пространствах имен в зависимости от места, откуда они называются.

    • Если locals() вызывается из функции, он будет возвращать все имена, которые могут быть доступны локально из этой функции.
    • Если globals() вызываются из функции, он будет возвращать все имена, которые могут быть доступны глобально из этой функции.

    Возвращаемый тип обеих функций словарь. Таким образом, имена могут быть извлечены с помощью функции keys().

    Функция reload()

    Когда модуль импортируется в сценарий, код на участке модуля верхнего уровня выполняется только один раз.

    Поэтому, если вы хотите повторно выполнить код верхнего уровня в модуле, вы можете использовать функцию reload(). Функция reload() импортирует ранее импортированный модуль снова. Синтаксис функции reload() следующий:

    Здесь module_name это имя модуля, который вы хотите перезагрузить, а не строка, содержащая имя модуля. Например, чтобы перезагрузить модуль hello, выполните следующие действия:

    Пакеты в Python

    Пакет представляет собой иерархическую структуру каталогов с файлами, который определяет единую среду приложений на языке Python, который состоит из модулей и подпакетов и с подразделами подпакетов, и так далее.

    Рассмотрим файл Pots.py доступный в каталоге phone. Этот файл имеет следующую строку исходного кода:

    Похоже, у нас есть два других файла, имеющие различные функции с тем же именем, что и выше. Это:

    • файл phone/Isdn.py, имеющий функцию Isdn()
    • файл phone/G3.py, имеющий функцию G3()

    Теперь создайте еще один файл __init__.py в каталог phone:

    Для того, чтобы все ваши функции были доступны, когда вы импортировали phone, вам нужно будет поставить явные операторы импорта в __init__.py следующим образом:


    После добавления этих строк в __init__.py, у вас будут все эти классы доступные при импорте пакета phone.

    Когда этот код выполниться, он произведет следующий результат:

    В приведенном выше примере, мы взяли пример из одной функции в каждом файле, но вы можете сохранить несколько функций в файлах. Вы также можете определить различные классы Python в этих файлах, а затем вы можете создавать свои пакеты из этих классов.

    Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

    Import — Модули в python

    Если вы выйдете из интерпретатора и зайдёте в него снова, то все определённые вами имена (функции и переменные) будут потеряны. По этой причине, если вы захотите написать несколько более длинную программу, вам лучше использовать текстовый редактор для подготовки ввода для интерпретатора и запускать последний в режиме файлового ввода. Это называется созданием сценария. Если ваша программа становится обширнее, вы можете предпочесть разделить её на несколько файлов для удобства эксплуатации. Также вы можете захотеть использовать сразу в нескольких программах некоторую полезную функцию, написанную вами, не копируя её определение каждый раз.

    В языке Python можно поместить требуемые определения в файл и использовать их в сценариях или в интерактивном режиме интерпретатора. Такой файл называется модулем (module). Определения из модуля могут быть импортированы в других модулях, либо в главном модуле (собрание переменных, к которым есть доступ в сценарии, который непосредственно запускается, и в режиме интерактивном режиме).

    Модуль — это файл, содержащий определения и операторы Python. Именем файла является имя модуля с добавленным суффиксом .py. Внутри модуля, имя модуля (в качестве строки) доступно в виде значения глобальной переменной с именем __name__ . Например, используя ваш любимый текстовый редактор, создайте в текущем каталоге файл с именем fibo.py со следующим содержимым:

    Теперь можно войти в интерпретатор Python и импортировать этот модуль следующей командой:

    Это действие не переводит имена определённых в модуле функций в текущую таблицу символов, а лишь имя модуля fibo . Используя имя модуля, вы можете получить доступ к функциям:

    Если вы собираетесь использовать функцию часто, можно присвоить её локальному имени:

    Подробнее о модулях

    Помимо определений функций модуль может содержать исполняемые операторы. Назначение этих операторов — инициализация модуля: они выполняются при первом импортировании модуля где-либо.

    Каждый модуль имеет свою собственную таблицу символов, которая используется в качестве глобальной всеми определёнными в модуле функциями. Таким образом, автор модуля может использовать глобальные символы в модуле, не опасаясь неожиданных совпадений с глобальными переменными пользователя. С другой стороны, если вы знаете, что делаете, можно сослаться на глобальные переменные модуля, пользуясь той же нотацией, которая применялась для ссылок на его функции: . .

    Модули могут импортировать другие модули. Не требуется указывать все операторы import в начале модуля (или сценария, с той же целью), но обычно так и делается. Имена из импортированного модуля добавляются в глобальную таблицу символов модуля его импортирующего.

    Есть вариант оператора import , который переносит имена из модуля прямо в таблицу символов импортирующего модуля. Например:

    При этом имя самого модуля, из которого переносятся имена элементов, не добавляется в локальную таблицу символов (так, в этом примере, имя fibo не определено)

    И есть даже способ импортировать все имена, которые определяет данный модуль:

    Импортируются все имена, кроме тех, которые начинаются на подчёркивание ( _ ). В большинстве случаев программисты на Python не используют эту возможность, поскольку она внедряет в интерпретатор целый набор новых неизвестных имён и может скрыть некоторые объекты, которые вы уже определили.

    Выполнение модулей в качестве сценариев

    Когда вы запускаете модуль Python в виде

    то код в этом модуле будет исполнен в момент его импортирования, но значением __name__ будет строка «__main__» . Это значит, что добавляя следующий код в конец сценария:

    вы можете сделать возможным запуск файла и в качестве сценария, и в качестве импортируемого модуля. Это возможно, поскольку разбирающий командную строку код выполняется только при исполнении модуля как основного (main) файла:

    Если модуль импортируется, код не будет выполнен:

    Такой приём часто используется, чтобы предоставить удобный пользовательский интерфейс к модулю или для тестирования (выполнение модуля в качестве сценария запускает набор тестов).

    Путь поиска модулей

    Если импортируется модуль с именем spam , интерпретатор ищет файл с именем spam.py в текущем каталоге, а затем в каталогах, указанных в переменной окружения PYTHONPATH . У неё такой же синтаксис, как и у переменной шелла PATH , которая, в свою очередь, является перечислением каталогов. Когда переменная PYTHONPATH не установлена, или файл не найден в описанных в ней местах, поиск продолжается по пути по умолчанию, зависящему от указанного при установке; на Unix это обычно .:/usr/local/lib/python.

    В действительности поиск модулей производится в списке каталогов в переменной sys.path , которая обычно содержит: каталог, в котором находится сценарий на входе (или текущий каталог), PYTHONPATH и умолчанием для каталога, указанного при установке. Это позволяет программам на Python (которые знают, что делают) изменять или подменять путь поиска модулей. Заметьте: поскольку каталог, содержащий запускаемый вами сценарий, также находится в пути поиска, важно, чтобы в нем не было сценариев с именем стандартного модуля. Иначе, когда этот модуль будет импортироваться, Python будет пытаться загрузить в виде модуля сам сценарий, что в большинстве случаев вызовет ошибку. Для более подробной информации обратитесь к разделу Стандартные модули .

    „Скомпилированные“ файлы Python

    Интерпретатор Python применяет один важный приём для ускорения запуска программы: если в каталоге, где располагается файл с некоторым модулем spam.py, находится также файл spam.pyc, предполагается, что это уже скомпилированная в байт-код („byte-compiled“) версия модуля spam . В файле spam.pyc зафиксировано время изменения файла spam.py версии, использовавшейся для создания spam.pyc. Если версии не совпадают — файл .pyc игнорируется.

    В обычном случае, вам не нужно ничего делать для создания файла spam.pyc. Каждый раз, когда spam.py успешно компилируется, предпринимается попытка записать скомпилированную версию в spam.pyc. Не считается ошибкой, если попытка неудачна: если по какой-либо причине файл не записан полностью, результирующий файл spam.pyc будет считаться некорректным и по этой причине в дальнейшем игнорироваться. Содержимое файла spam.pyc платформо-независимо, благодаря чему каталог модулей Python может использоваться параллельно машинами с различной архитектурой.

    Несколько советов экспертам:

    • Когда интерпретатор Python запускается с флагом -O, в файлах .pyo сохраняется сгенерированный оптимизированный код. На данный момент оптимизатор помогает не сильно — он лишь удаляет операторы assert . В случае использования -O оптимизируется весь байт-код (bytecode); файлы .pyc игнорируются, а файлы .py компилируются в оптимизированный байт-код.
    • Передача двух флагов -O интерпретатору Python (-OO) принуждает компилятор байт-кода выполнять оптимизации, в редких случаях результат выполнения которых оказывается некачественно функционирующей программой. На данный момент из байт-кода удаляются только строки __doc__ , в результате получаются более компактные файлы .pyo. Поскольку некоторые программы могут рассчитывать на их (строк) доступность, следует использовать эту возможность только в том случае, если вы знаете что делаете.
    • Программа сама по себе не работает хоть сколь-нибудь быстрее, будучи прочитанной из файла .pyc или .pyo, чем если бы она была прочитана из файла .py. Единственный процесс, оказывающийся более быстрым при использовании файлов .pyc или .pyo — это скорость их подгрузки.
    • Если сценарий запущен из командной строки, его байт-код никогда не будет записан в файл .pyc или .pyo. Таким образом, время запуска сценария может быть уменьшено за счёт перемещения большей части его кода в модули или использования небольшого загрузочного сценария, импортирующего этот модуль. Кроме того, можно указывать файл .pyc или .pyo прямо в командной строке.
    • Можно иметь в наличии файл с именем spam.pyc (или spam.pyo, когда используется -O), не имея файла spam.py для того же модуля. Таким образом можно распространять библиотеки кода Python в том виде, из которого трудно восстановить исходный код.
    • Модуль compileall может создать файлы .pyc (или файлы .pyo, когда используется -O) для всех модулей в каталоге.

    Стандартные модули

    Python поставляется с библиотекой стандартных модулей, описанной в отдельном документе, Справочнике по библиотеке Python (далее — «Справочнику по библиотеке»). Некоторые модули встроены в интерпретатор. Они обеспечивают доступ к операциям, не входящим в ядро языка, и встроены для большей эффективности и предоставления доступа к основным средствам операционной системы, таким как системные вызовы (system calls). Набор таких модулей — выбор настройки, зависимый от используемой платформы. Например, модуль winreg предоставляется только на системах с Windows. Один конкретный модуль заслуживает большего внимания: модуль sys , встроенный в каждую версию интерпретатора Python. Переменные sys.ps1 и sys.ps2 определяют строки, использующиеся в качестве основного и вспомогательного приглашений:

    Эти две переменные определены только для интерактивного режима интерпретатора.

    Переменная sys.path представляет из себя список строк, определяющий путь поиска модулей интерпретатора. Она инициализируется значением пути по умолчанию, взятым из переменной окружения PYTHONPATH, или встроенным значением по умолчанию, если PYTHONPATH не установлен. Вы можете изменить её значение, используя стандартные операции со списками:

    Функция dir()

    Встроенная функция dir() используется для получения имён, определённых в модуле. Она возвращает отсортированный список строк:

    Будучи использованной без аргументов, функция dir() возвращает список имён, определённых в данный момент.

    Обратите внимание, что список состоит из имён всех типов: переменных, модулей, функций и т.д.

    В возвращаемом функцией dir() списке не содержится встроенных функций и переменных. Если вы хотите получить их список, то они определены в стандартном модуле builtins :

    Пакеты

    Пакеты — способ структурирования пространств имён (namespaces) модулей Python за счёт использования имён модулей, разделённых точками („dotted module names“). Например, имя модуля A.B означает — подмодуль с именем B в пакете с именем A . Также как использование модулей позволяет авторам различных модулей не заботиться о пересекающихся именах среди глобальных переменных, использование именования через точку позволяет авторам многомодульных пакетов (таких как NumPy или Python Imaging Library) не заботиться о конфликтах имён модулей.

    Допустим, вы собираетесь разработать набор модулей (пакет, package) для унифицированной работы со звуковыми файлами и звуковыми данными. Существует множество форматов звуковых файлов (обычно их можно распознать по расширению, например: .wav, .aiff, .au). Таким образом, вам может понадобиться создать и поддерживать разрастающуюся коллекцию модулей для конвертирования между различными форматами файлов. Также вам наверняка захочется иметь побольше операций для обработки звуковых данных (таких как смешивание, добавление эха, применение функции эквалайзера, создание искусственного стерео-эффекта), поэтому в дополнение к этому вы будете писать нескончаемый поток модулей для исполнения этих операций. Вот возможная структура вашего пакета (выраженная в терминологии иерархической файловой системы):

    При импорте пакета Python ищет подкаталог пакета в каталогах, перечисленных в sys.path .

    Файлы __init__.py необходимы для того, чтобы Python трактовал эти каталоги как содержащие пакеты. Это сделано во избежание нечаянного сокрытия правомерных модулей, встречающихся в дальнейшем по пути поиска, каталогами с часто используемыми именами, таким как » string «. В наипростейшем случае файл __init__.py может быть пустым, но в более сложных может содержать код инициализации пакета или устанавливать значение описанной ниже переменной __all__ .

    Пользователи пакета могут импортировать из него конкретные модули, например:

    Таким образом подгружается подмодуль sound.effects.echo . Ссылаться на него нужно используя его полное имя:

    Другой способ импортирования подмодуля:

    Так тоже подгружается подмодуль echo , но теперь он доступен без префикса пакета, поэтому может использоваться следующим образом:

    Цукерберг рекомендует:  33 потрясающих фронт-энд сниппета

    И еще один вариант — прямое импортирование желаемой функции или переменной:

    Опять же, таким образом подгружается подмодуль echo , но теперь его функция echofilter() может быть вызвана непосредственно:

    Заметьте, что при использовании выражения from пакет import элемент , элементом может быть подмодуль (или подпакет) пакета или любое другое имя, определённое в пакете — например, функция, класс или переменная. Оператор import сначала проверяет, определён ли элемент в пакете; если нет — он трактует его как модуль и пытается загрузить. Если не удается его найти, порождается исключение ImportError .

    Напротив, при использовании синтаксиса в стиле import элемент.подэлемент.подэлемент , все элементы кроме последнего должны быть пакетами; последний элемент может быть модулем или пакетом, но не может быть классом, функцией или переменной, определёнными в предыдущем элементе.

    Импорт * из пакета

    Что происходит, когда пользователь пишет from sound.effects import * ? В идеале, мы бы надеялись, что таким образом код выходит в файловую систему и находит какие подмодули существуют в пакете, импортируя их все. К сожалению, такой метод не очень хорошо работает на платформах Windows, поскольку у файловой системы не всегда есть корректная информация о регистре имён файлов. На этих платформах нет гарантированного способа узнать, нужно ли импортировать файл ECHO.PY в качестве модуля echo , Echo или ECHO . (Например, у Windows 95 есть назойливая привычка показывать имена всех файлов с заглавной буквы.) Ограничение DOS на имя файла в формате 8+3 добавляет забавную проблему, связанную с длинными именами модулей.

    Единственный выход для автора пакета — предоставить его подробное содержание. Оператор import использует следующее соглашение: если в коде файла __init__.py текущего пакета определён список __all__ , то он полагается списком имён модулей, которые нужно импортировать в случае from пакет import * . На совести автора поддержка этого списка в соответствующем состоянии в каждой новой версии пакета. Впрочем, авторы пакета могут его не поддерживать вообще, если не видят смысла в импортировании * из их пакета. Например, файл sounds/effects/__init__.py может содержать следующий код:

    Это будет значить, что выражение from sound.effects import * импортирует три именованных подмодуля из пакета sound .

    Если список __all__ не определён, оператор from Sound.Effects import * не импортирует все подмодули пакета sound.effects в текущее пространство имён: он лишь убеждается, что импортирован пакет sound.effects (возможно, выполняя код инициализации из __init__.py), а затем импортирует все определённые в пакете имена. В этот список попадают любые имена, определённые (и загруженные явно подмодулями) в __init__.py. В него также попадают все явно загруженные предшествующими операторами import подмодули. Рассмотрим следующий код:

    В этом примере модули echo и surround импортируются в текущее пространство имён, поскольку они определены в пакете sound.effects на тот момент, когда исполняется оператор from . import . (И это также работает если определён __all__ .)

    Обратите внимание, что в общем случае импортирование * из модуля не приветствуется, поскольку в результате часто получается плохо-читаемый код. Однако, вполне нормально использовать его в интерактивных сессиях, чтобы меньше печатать, а определённые модули разработаны для экспорта только тех имён, которые следуют определённым шаблонам.

    Помните: в использовании from пакет import определённый_подмодуль нет ничего плохого. На самом деле — это рекомендованная запись, до тех пор пока при импортировании модуля не нужно использовать подмодулей с одинаковым именем из разных пакетов.

    Ссылки внутри пакета

    Когда пакеты структурированы в подпакеты (например, в случае пакета sound ), для того, чтобы сослаться на пакеты-потомки вы можете использовать абсолютное импортирование (absolute imports). Например, если модуль sound.filters.vocoder нуждается в модуле echo из пакета sound.effects , он должен использовать from sound.effects import echo .

    Вы можете также использовать относительное импортирование (relative imports), применяя следующую форму оператора import : from модуль import имя . При таком способе импортирования для описания текущего и родительского пакетов используется символ точки. Например, для модуля surround вы можете написать:

    Обратите внимание, что относительное импортирование основано на имени текущего модуля. Поскольку имя главного модуля всегда „ __main__ “, модули, предназначенные для использования в качестве главных модулей приложения на Python, должны всегда использовать абсолютное импортирование (absolute imports).

    Пакеты в нескольких каталогах

    Пакеты поддерживают ещё один специальный аттрибут: __path__ . Перед исполнением файла __init__.py этого пакета, он инициализируется списком, содержащим имя каталога, в котором этот файл находится. Изменив переменную, можно повлиять на ход поиска модулей и подпакетов, содержащихся в пакете.

    Хотя эта возможность нужна не так часто, она может быть использована для расширения набора модулей, находящихся в пакете.

    Редактор, Автор: Фред Л. Дрейк мл. (Fred L. Drake, Jr. ) и другие

    Где хранятся модули в Python?

    Система модулей даёт возможность логически организовать код на Python. Кроме того, группирование в модули значительно облегчает сам процесс написания кода, плюс делает его более понятным. В этой статье поговорим, что такое модуль в Python, где он хранится и как обрабатывается.

    Модуль в Python — это файл, в котором содержится код на Python. Любой модуль в Python может включать в себя переменные, объявления функций и классов. Вдобавок ко всемe, в модуле может содержаться исполняемый код.


    Команда import в Python

    Позволяет использовать любой файл Python в качестве модуля в другом файле. Синтаксис прост:

    Как только Python-интерпретатор встречает команду import, он выполняет импорт модуля, если он есть в пути поиска Python. Что касается пути поиска Python, то речь идёт о списке директорий, в которых интерпретатор выполняет поиск перед загрузкой модуля. Посмотрите на пример кода при использовании модуля math:

    Помните, что модуль загружается только один раз, вне зависимости от того, какое количество раз вы его импортировали. Таким образом исключается цикличное выполнение содержимого модуля.

    Команда from . import

    Команда from . import даёт возможность выполнить импорт не всего модуля целиком, а лишь конкретного его содержимого:

    Обратите внимание, что выражение from . import не импортирует модуль полностью, а лишь предоставляет доступ к объектам, указанным нами.

    Команда from . import *

    Также в Python мы можем импортировать из модуля переменные, классы и функции за один раз. Чтобы это выполнить, применяется конструкция from . import *:

    Использовать данную конструкцию нужно осторожно, ведь при импорте нескольких модулей можно запутаться в собственном коде.

    Так где хранятся модули в Python?

    При импорте модуля, интерпретатор Python пытается найти модуль в следующих местах: 1. Директория, где находится файл, в котором вызывается команда импорта. 2. Директория, определённая в консольной переменной PYTHONPATH (если модуль не найден с первого раза). 3. Путь, заданный по умолчанию (если модуль не найден в предыдущих двух случаях).

    Что касается пути поиска, то он сохраняется в переменной path в системном модуле sys. А переменная sys.path включает в себя все 3 вышеописанных места поиска.

    Получаем список всех модулей Python

    Чтобы получить полный список модулей, установленных на ПК, используют команду help(«modules») .

    Создаём свой модуль в Python

    Для создания собственного модуля в Python нужно сохранить ваш скрипт с расширением .py. После этого он станет доступным в любом другом файле. Давайте создадим 2 файла: module_1.py и module_2.py, а потом сохраним их в одной директории. В первом файле запишем:

    А во втором вызовем функцию:

    После выполнения кода 2-го файла получим:

    Функция dir() в Python

    Возвратит отсортированный список строк с содержанием всех имён, определенных в модуле.

    Пакеты модулей в Python

    Несколько файлов-модулей с кодом можно объединить в пакеты модулей. Пакет модулей — это директория, включающая в себя несколько отдельных файлов-скриптов.

    Представьте, что у нас следующая структура:

    В файле inside_file.py определена некоторая функция foo. В итоге, дабы получить доступ к этой функции, в файле my_file нужно выполнить:

    Также нужно обратить внимание на то, есть ли внутри директории my_package файл init.py. Это может быть и пустой файл, сообщающий Python, что директория является пакетом модулей. В Python 3 включать файл init.py в пакет модулей уже не обязательно, но мы рекомендуем всё же делать это, чтобы обеспечить обратную совместимость.

    Python 3 – Модули

    Проще говоря, модуль представляет собой файл, состоящий из кода Python. Модуль может определить функции, классы и переменные. Модуль может также включать в себя работоспособный код.

    Пример

    Код Python для модуля с именем aname обычно находится в файле namedaname.py. Вот пример простого модуля, support.py:

    Заявление import

    Вы можете использовать любой исходный файл Python как модуль, выполнив оператор import: в исходном файле Python. import имеет следующий синтаксис:

    Когда интерпретатор встречает оператор import, он импортирует модуль, если модуль присутствует в пути поиска. Путь поиска представляет собой список каталогов, в которых интерпретатор ищет, прежде чем импортировать модуль. Например, чтобы импортировать модуль hello.py, необходимо поместить следующую команду в верхней части сценария:

    Когда этот код выполниться, он произведет следующий результат:

    Модуль загружается только один раз, независимо от того, сколько раз он импортируется. Это предотвращает выполнение модуля несколько раз, если происходит несколько импортов.

    Заявление from … import

    Python из личных данных позволяет импортировать определенные атрибуты из модуля в текущее пространство имен. from … import имеет следующий синтаксис:

    Например, чтобы импортировать функцию Fibonacci из модуля fib, используйте следующее заявление:

    Это утверждение не импортирует весь модуль fib в текущее пространство имен; он просто вводит пункт Фибоначчи модуля fib в глобальную таблицу символов модуля импорта.

    Заявление from … import *

    Кроме того, можно импортировать все имена из модуля в текущее пространство имен, используя следующий оператор импорта:

    Это обеспечивает легкий способ импортировать все элементы из модуля в текущее пространство имен; Однако, это утверждение следует использовать с осторожностью.

    Выполнение модулей в качестве сценариев

    Внутри модуля, имя модуля (в виде строки) доступно в качестве значения глобальной переменной __name__. Код в модуле будет выполняться так же, как если вы импортировали его, но с __name__ установлен в положение «__main__».

    Добавьте этот код в конце вашего модуля:

    При выполнении приведенного выше кода, будет отображаться следующий вывод.

    Расположение модулей

    При импорте модуля, ведется поиск интерпретатора Python для модуля в следующей последовательности:

    • Текущий каталог.
    • Если модуль не найден, Python ищет каждый каталог в переменную оболочки PYTHONPATH.
    • Если все остальное терпит неудачу, Python проверяет путь по умолчанию. В UNIX, этот путь по умолчанию, как правило, /usr/local/lib/python3/.

    Модуль поиска пути хранится в модуле системы SYS в переменной sys.path. Переменная sys.path содержит текущий каталог, PYTHONPATH, и установки в зависимости от значения по умолчанию.

    Переменная PYTHONPATH

    PYTHONPATH это переменная окружения, состоящее из списка каталогов. Синтаксис PYTHONPATH такой же, как и у переменной оболочки PATH.

    Вот типичный PYTHONPATH из системы Windows:

    А вот типичный PYTHONPATH из системы UNIX:

    Обзор пространства имен

    Переменные имена (идентификаторы), которые ссылаются на объекты. namespace является словарем имен переменных (ключи) и их соответствующих объектов (ценности).

    • Оператор Python может получить доступ к переменной в local namespace и в global namespace. Если локальная и глобальная переменная имеет то же имя, локальная переменная замещает глобальную переменную.
    • Каждая функция имеет свое собственное локальное пространство имен. Методы класса следуют тому же правилу области действия, что и обычные функции.
    • Python делает обоснованные предположения о том, какие переменные являются локальными или глобальными. Он предполагает, что любой переменной, которой присваивается значение функции является локальным.
    • Поэтому для того, чтобы присвоить значение глобальной переменной внутри функции, вы должны сначала использовать глобальное заявление.
    • Оператор statement global VarName говорит Python, что VarName является глобальной переменной. Python прекращает поиск в локальном пространство имен для переменной.

    Например, мы определяем переменную Money в глобальном пространстве имен. В функции Money, мы относим значение Money, поэтому Python принимает Money в качестве локальной переменной.

    Тем не менее, мы получили доступ к значению локальных переменных Money перед его установкой, так что результат UnboundLocalError. Раскомментированное глобальное заявление устраняет проблему.

    Функция dir()

    Встроенная функция dir() возвращает отсортированный список строк, содержащих имена, определенные в модуле.

    Список содержит имена всех модули, переменных и функций, определенные в модуле. Ниже приведен простой пример:

    Когда этот код выполниться, он произведет следующий результат:

    Здесь переменная __name__ специальная строка, которая является именем модуля, и __FILE__ это имя файла, из которого был загружен модуль.

    Функции globals() и locals()

    Функции globals() и locals() могут быть использованы для возвращения имен в глобальных и локальных пространствах имен в зависимости от места, откуда они называются.

    • Если locals() вызывается из функции, он будет возвращать все имена, которые могут быть доступны локально из этой функции.
    • Если globals() вызываются из функции, он будет возвращать все имена, которые могут быть доступны глобально из этой функции.

    Возвращаемый тип обеих функций словарь. Таким образом, имена могут быть извлечены с помощью функции keys().

    Функция reload()

    Когда модуль импортируется в сценарий, код на участке модуля верхнего уровня выполняется только один раз.

    Поэтому, если вы хотите повторно выполнить код верхнего уровня в модуле, вы можете использовать функцию reload(). Функция reload() импортирует ранее импортированный модуль снова. Синтаксис функции reload() следующий:

    Здесь module_name это имя модуля, который вы хотите перезагрузить, а не строка, содержащая имя модуля. Например, чтобы перезагрузить модуль hello, выполните следующие действия:

    Пакеты в Python

    Пакет представляет собой иерархическую структуру каталогов с файлами, который определяет единую среду приложений на языке Python, который состоит из модулей и подпакетов и с подразделами подпакетов, и так далее.

    Рассмотрим файл Pots.py доступный в каталоге phone. Этот файл имеет следующую строку исходного кода:

    Похоже, у нас есть два других файла, имеющие различные функции с тем же именем, что и выше. Это:

    • файл phone/Isdn.py, имеющий функцию Isdn()
    • файл phone/G3.py, имеющий функцию G3()

    Теперь создайте еще один файл __init__.py в каталог phone:

    Для того, чтобы все ваши функции были доступны, когда вы импортировали phone, вам нужно будет поставить явные операторы импорта в __init__.py следующим образом:

    После добавления этих строк в __init__.py, у вас будут все эти классы доступные при импорте пакета phone.

    Когда этот код выполниться, он произведет следующий результат:

    В приведенном выше примере, мы взяли пример из одной функции в каждом файле, но вы можете сохранить несколько функций в файлах. Вы также можете определить различные классы Python в этих файлах, а затем вы можете создавать свои пакеты из этих классов.

    Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

    Как импортировать модуль в Python

    Любой модуль Python — это вещь в себе, и ни один другой модуль не сможет использовать объявленную в нем сущность, пока не выполнит операцию импорта.

    Операция импорта явно указывает, что мы хотим использовать в данном модуле сущность, объявленную в другом модуле. Выполняется она с помощью выражений импорта. Такое выражение содержит оператор подключения модуля import. Имена импортируемых модулей записываются после этого оператора и разделяются запя­тыми.

    При обращении к сущности, объявленной в другом модуле, мы запишем имя этого модуля, поставим точку и уже после нее укажем само имя нужной сущности. То есть напишем ее полное имя.

    На avi1.ru можно купить 1000 лайков на фото или посты в Фейсбуке по очень дешевым ценам. Однако возможное количество ресурса на этом не заканчивается. Приобретайте лайки, подписчиков и друзей со скидками любым числом, которое Вам требуется.

    Скажем, импортировать классы Square и Cube из модуля square в другой модуль мы сможем, написав выражение:

    А для обращения к классу Square мы укажем его полное имя:

    Если же нужный модуль находится в пакете, то полное имя сущности будет вклю­чать имена всех пакетов, в которые последовательно вложен модуль, имя этого модуля и имя самой сущности, разделенные точками.

    Например, если наш модуль square последовательно вложен в пакеты geometry и figures, нам для использования класса Square в другом модуле потребуется написать такие выражения:

    Чтобы каждый раз не писать полные имена сущностей (которые могут быть очень длинными), мы можем выполнить операцию импорта с присоединением, указав выражение формата:

    Имена присоединяемых сущностей разделяются запятыми. Если нужно присоединить сразу все сущности, вместо их списка мы укажем символ звездочки *.

    Так мы присоединим и используем класс Square:

    А так — оба класса и вообще все, что объявлено в модуле square:

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Все языки программирования для начинающих