Модуль в пайтоне как написать
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.
Создание модулей Python 3
Данное руководство научит вас создавать модули Python и использовать их внутри других файлов программы.
Написание и импорт модулей
Написать модуль – то же самое, что написать любой другой файл Python. Модули могут содержать определения функций, классов и переменных, которые затем можно использовать в других программах Python. Давайте попробуем написать модуль.
Читайте также:
Разверните среду разработки и создайте тестовый файл hello.py, который затем можно импортировать в другой файл. Добавьте в файл функцию:
def world():
print(«Hello, World!»)
Если запустить этот файл с помощью команды:
то ничего не произойдёт, так как он не говорит программе, что ей делать.
Теперь создайте в этом же каталоге файл main_program.py, импортируйте созданный модуль и вызовите функцию. Эти файлы должны находиться в одном каталоге, чтобы Python мог найти модуль (поскольку этот модуль не встроенный).
# Импортируйте модуль hello
import hello
# Вызовите функцию
hello.world()
Импортировав модуль, необходимо вызвать функцию с помощью ссылки на имя модуля в точечной нотации.
Также можно импортировать модуль так:
from hello import world
и вызвать функцию непосредственно как world().
Запустите программу в командной строке:
В терминале появится:
Теперь попробуйте добавить в модуль hello.py переменную.
# Определите функцию
def world():
print(«Hello, World!»)
# Определите переменную
8host = «8Host»
Вызовите переменную в функции print() в файле main_program.py:
# Импортируйте модуль hello
import hello
# Вызовите функцию
hello.world()
# Отобразите переменную
print(hello.8host)
Попробуйте запустить программу. Вы получите такой результат:
Теперь попробуйте определить класс в файле hello.py. Создайте класс User с атрибутами name и mood и функцией, которая выведет атрибуты.
# Определите функцию
def world():
print(«Hello, World!»)
# Определите переменную
8host = «8Host»
# Определите класс
class User:
def __init__(self, name, mood):
self.mood = mood
self.name = name
def tell_me_about_the_user(self):
print(«This user is » + self.mood + «.»)
print(self.name + » is the user’s name.»)
Затем добавьте класс в конец файла main_program.py:
# Импортируйте модуль hello
import hello
# Вызовите функцию
hello.world()
# Отобразите переменную
print(hello.8host)
# Вызовите класс
jesse = hello.User(«Jesse», «sad»)
jesse.tell_me_about_the_user()
Вызвав класс User с помощью hello.User(), вы можете получить доступ к функциям и атрибутам класса в пространстве имен файла main_program.py. Потому в последней строке можно написать jesse.tell_me_about_the_user(), не вызывая hello. Также можно вызвать один из атрибутов класса (к примеру, jesse.mood), не ссылаясь на модуль hello.
Запустив программу, вы получите такой вывод:
Hello, World!
8Host
This user is sad.
Jesse is the user’s name.
Важно иметь в виду, что хотя модули часто хранят определения, они также могут реализовать код. Чтобы увидеть, как это работает, перепишите файл hello.py так, чтобы он реализовал функцию world():
# Определите функцию
def world():
print(«Hello, World!»)
# Вызовите функцию внутри модуля
world()
Теперь в файле main_program.py нужно удалить все строки, кроме выражения import:
Запустите программу main_program.py, и вы получите:
Модуль hello реализует функцию world(), которая затем передаётся в main_program.py и выполняется при запуске main_program.py.
Доступ к модулям из другого каталога
Модули можно использовать сразу в нескольких проектах или программах. В таком случае держать все файлы в одном каталоге сложно и неудобно. Файлы лучше хранить в отдельных каталогах проектов.
Предположим, вы хотите использовать модуль одного проекта в другой программе. Этого можно достичь несколькими способами.
Добавление пути
Одним из вариантов является вызов пути модуля через программные файлы, которые используют этот модуль. Этот метод следует рассматривать скорее как временное решение на этапе разработки (это не позволяет сделать модуль доступным в рамках всей системы).
Чтобы добавить путь модуля в другой файл, импортируйте модуль sys вместе с другими модулями, которые вы хотите использовать в главном файле программы.
Модуль sys можно найти в Python Standard Library; sys предоставляет индивидуальные системные параметры и функции, с помощью которых вы можете установить путь требуемого модуля.
Предположим, вы переместили файл hello.py в /usr/8host/, а файл main_program.py остался в прежнем каталоге.
Чтобы импортировать модуль hello в файл main_program.py, импортируйте модуль sys и добавьте путь /usr/8host/, где Python сможет найти нужный файл.
import sys
sys.path.append(‘/usr/8host/’)
import hello
.
Если вы правильно указали путь к файлу hello.py, вы сможете запустить файл main_program.py безо всяких ошибок и получите такой же вывод, как и раньше, когда оба файла хранились в одном каталоге.
Добавление модуля в путь Python
Второй вариант – это добавить модуль в путь, по которому Python ищет модули и пакеты. Это более удобное и гибкое решение, которое можно использовать на постоянной основе; так модуль станет доступным в рамках текущей среды или всей системы.
Чтобы узнать путь Python, запустите интерпретатор Python в среде разработки:
Импортируйте модуль sys:
Затем отобразите путь Python с помощью функции:
Эта команда выведет, по крайней мере, один системный путь. Если вы находитесь в среде разработки, вы можете получить несколько таких путей. Найдите путь для текущей среды; также можно добавить модуль в главный, общесистемный путь Python. Путь выглядит примерно так:
Переместите файл hello.py в этот каталог. После этого можно импортировать модуль hello стандартным образом:
Программа должна работать без ошибок.
Заключение
Теперь вы умеете писать определения внутри модуля, использовать эти определения в рамках другого файла Python и вызывать модули, хранящиеся в разных каталогах.
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 числа в Python
Очень часто возникает необходимость вычисления модуля числа в Python. Рассмотрим, что такое модуль числа, какие есть способы его вычисления. Так же отдельно коснемся комплексных чисел.
Модуль числа
Часто в программировании требуется вычислить абсолютное значение числа. Иначе говоря, отбросить знак.
При вычислении модуля возможны 3 ситуации:
Но это все справедливо только для действительных чисел. Чему же тогда будет равен модуль комплексных?
Комплексное число состоит из действительной составляющей и мнимой. Геометрически это можно представить как 2 ортогональные оси: действительную и мнимую. Отмечаем на координатных осях требуемую точку. Модулем будет длина отрезка, проведенного из начала координат в эту точку.
Вычисление
Вычислять модуль можно следующими способами:
Все эти функции работают как в Python 2, так и в Python 3.
Для вычисления в Python модуля числа используется функция abs. Результат функции того же типа, которого был аргумент.
Свое решение
Если по каким то причинам нет возможности или желания использовать стандартные функции, то можно написать свое решение.
Например, можно вычислить воспользоваться тернарным оператором.
На основе такого условия сделаем свою функцию.
Модуль комплексного числа
Мы разобрались как происходит вычисление с действительными числами. Теперь посмотрим, как в языке программирования Python можно получить модуль комплексного.
Функцией fabs мы не сможем воспользоваться. Если попытаемся это сделать, то получим ошибку приведения комплексного числа к действительному (TypeError).
А вот с помощью abs преобразование удается.
Или же напишем свою функцию:
Результаты получились одинаковыми. Но нам все равно пришлось подключить библиотеку math для вычисления квадратного корня.