簡介

你已經(jīng)學(xué)習(xí)了如何在你的程序中定義一次函數(shù)而重用代碼。如果你想要在其他程序中重用很多函數(shù)，那么你該如何編寫程序呢？你可能已經(jīng)猜到了，答案是使用模塊。模塊基本上就是一個包含了所有你定義的函數(shù)和變量的文件。為了在其他程序中重用模塊，模塊的文件名必須以.py 為擴(kuò)展名。

模塊可以從其他程序 輸入 以便利用它的功能。這也是我們使用 Python 標(biāo)準(zhǔn)庫的方法。首先，我們將學(xué)習(xí)如何使用標(biāo)準(zhǔn)庫模塊。

使用 sys 模塊

例 8.1 使用 sys 模塊

    #!/usr/bin/python
    # Filename: using_sys.py

    import sys

    print 'The command line arguments are:'
    for i in sys.argv:
        print i

    print '\n\nThe PYTHONPATH is', sys.path, '\n'

（源文件：code/using_sys.py）

輸出

    $ python using_sys.py we are arguments
    The command line arguments are:
    using_sys.py
    we
    are
    arguments

    The PYTHONPATH is ['/home/swaroop/byte/code', '/usr/lib/python23.zip',
    '/usr/lib/python2.3', '/usr/lib/python2.3/plat-linux2',
    '/usr/lib/python2.3/lib-tk', '/usr/lib/python2.3/lib-dynload',
    '/usr/lib/python2.3/site-packages', '/usr/lib/python2.3/site-packages/gtk-2.0']

它如何工作

首先，我們利用 import 語句 輸入 sys 模塊?；旧希@句語句告訴 Python，我們想要使用這個模塊。sys 模塊包含了與 Python 解釋器和它的環(huán)境有關(guān)的函數(shù)。

當(dāng) Python 執(zhí)行 import sys 語句的時候，它在 sys.path 變量中所列目錄中尋找 sys.py 模塊。如果找到了這個文件，這個模塊的主塊中的語句將被運(yùn)行，然后這個模塊將能夠被你 使用 。注意，初始化過程僅在我們 第一次 輸入模塊的時候進(jìn)行。另外，“sys”是“system”的縮寫。

sys 模塊中的 argv 變量通過使用點(diǎn)號指明——sys.argv——這種方法的一個優(yōu)勢是這個名稱不會與任何在你的程序中使用的 argv 變量沖突。另外，它也清晰地表明了這個名稱是 sys 模塊的一部分。

sys.argv 變量是一個字符串的 列表（列表會在后面的章節(jié)詳細(xì)解釋）。特別地，sys.argv 包含了 命令行參數(shù) 的列表，即使用命令行傳遞給你的程序的參數(shù)。

如果你使用 IDE 編寫運(yùn)行這些程序，請在菜單里尋找一個指定程序的命令行參數(shù)的方法。

這里，當(dāng)我們執(zhí)行 python using_sys.py we are arguments 的時候，我們使用 python 命令運(yùn)行 using_sys.py 模塊，后面跟著的內(nèi)容被作為參數(shù)傳遞給程序。Python 為我們把它存儲在 sys.argv 變量中。

記住，腳本的名稱總是 sys.argv 列表的第一個參數(shù)。所以，在這里，'using_sys.py'是sys.argv[0]、'we'是 sys.argv[1]、'are'是sys.argv[2]以及'arguments'是 sys.argv[3]。注意，Python 從 0 開始計數(shù)，而非從 1 開始。

sys.path 包含輸入模塊的目錄名列表。我們可以觀察到 sys.path 的第一個字符串是空的——這個空的字符串表示當(dāng)前目錄也是 sys.path 的一部分，這與 PYTHONPATH 環(huán)境變量是相同的。這意味著你可以直接輸入位于當(dāng)前目錄的模塊。否則，你得把你的模塊放在 sys.path 所列的目錄之一。

字節(jié)編譯的.pyc文件

輸入一個模塊相對來說是一個比較費(fèi)時的事情，所以 Python 做了一些技巧，以便使輸入模塊更加快一些。一種方法是創(chuàng)建 字節(jié)編譯的文件 ，這些文件以.pyc作為擴(kuò)展名。字節(jié)編譯的文件與 Python 變換程序的中間狀態(tài)有關(guān)（是否還記得 Python 如何工作的介紹？）。當(dāng)你在下次從別的程序輸入這個模塊的時候，.pyc 文件是十分有用的——它會快得多，因?yàn)橐徊糠州斎肽K所需的處理已經(jīng)完成了。另外，這些字節(jié)編譯的文件也是與平臺無關(guān)的。所以，現(xiàn)在你知道了那些.pyc 文件事實(shí)上是什么了。

from..import 語句

如果你想要直接輸入 argv 變量到你的程序中（避免在每次使用它時打 sys.），那么你可以使用 from sys import argv 語句。如果你想要輸入所有 sys 模塊使用的名字，那么你可以使用 from sys import *語句。這對于所有模塊都適用。一般說來，應(yīng)該避免使用 from..import 而使用 import 語句，因?yàn)檫@樣可以使你的程序更加易讀，也可以避免名稱的沖突。

模塊的name

每個模塊都有一個名稱，在模塊中可以通過語句來找出模塊的名稱。這在一個場合特別有用——就如前面所提到的，當(dāng)一個模塊被第一次輸入的時候，這個模塊的主塊將被運(yùn)行。假如我們只想在程序本身被使用的時候運(yùn)行主塊，而在它被別的模塊輸入的時候不運(yùn)行主塊，我們該怎么做呢？這可以通過模塊的 name 屬性完成。

使用模塊的 name

例 8.2 使用模塊的 name

    #!/usr/bin/python
    # Filename: using_name.py

    if __name__ == '__main__':
        print 'This program is being run by itself'
     else:
        print 'I am being imported from another module'

（源文件：code/using_name.py）

輸出

$ python using_name.py
This program is being run by itself

$ python
>>> import using_name
I am being imported from another module
>>>

｀｀｀

它如何工作

每個 Python 模塊都有它的 name，如果它是'main'，這說明這個模塊被用戶單獨(dú)運(yùn)行，我們可以進(jìn)行相應(yīng)的恰當(dāng)操作。

制造你自己的模塊

創(chuàng)建你自己的模塊是十分簡單的，你一直在這樣做！每個 Python 程序也是一個模塊。你已經(jīng)確保它具有.py 擴(kuò)展名了。下面這個例子將會使它更加清晰。

創(chuàng)建你自己的模塊

例 8.3 如何創(chuàng)建你自己的模塊

    #!/usr/bin/python
    # Filename: mymodule.py

    def sayhi():
        print 'Hi, this is mymodule speaking.'

    version = '0.1'

    # End of mymodule.py

（源文件：code/mymodule.py）

上面是一個 模塊 的例子。你已經(jīng)看到，它與我們普通的 Python 程序相比并沒有什么特別之處。我們接下來將看看如何在我們別的 Python 程序中使用這個模塊。

記住這個模塊應(yīng)該被放置在我們輸入它的程序的同一個目錄中，或者在 sys.path 所列目錄之一。

    #!/usr/bin/python
    # Filename: mymodule_demo.py

    import mymodule

    mymodule.sayhi()
    print 'Version', mymodule.version

（源文件：code/mymodule_demo.py）

輸出

    $ python mymodule_demo.py
    Hi, this is mymodule speaking.
    Version 0.1

它如何工作

注意我們使用了相同的點(diǎn)號來使用模塊的成員。Python 很好地重用了相同的記號來，使我們這些 Python 程序員不需要不斷地學(xué)習(xí)新的方法。

from..import

下面是一個使用 from..import 語法的版本。

    #!/usr/bin/python
    # Filename: mymodule_demo2.py

    from mymodule import sayhi, version
    # Alternative:
    # from mymodule import *

    sayhi()
    print 'Version', version

（源文件：code/mymodule_demo2.py）

mymodule_demo2.py 的輸出與 mymodule_demo.py 完全相同。

dir()函數(shù)

你可以使用內(nèi)建的 dir 函數(shù)來列出模塊定義的標(biāo)識符。標(biāo)識符有函數(shù)、類和變量。

當(dāng)你為 dir()提供一個模塊名的時候，它返回模塊定義的名稱列表。如果不提供參數(shù)，它返回當(dāng)前模塊中定義的名稱列表。

使用 dir 函數(shù)

例 8.4 使用 dir 函數(shù)

    $ python
    >>> import sys
    >>> dir(sys) # get list of attributes for sys module
    ['__displayhook__', '__doc__', '__excepthook__', '__name__', '__stderr__',
    '__stdin__', '__stdout__', '_getframe', 'api_version', 'argv',
    'builtin_module_names', 'byteorder', 'call_tracing', 'callstats',
    'copyright', 'displayhook', 'exc_clear', 'exc_info', 'exc_type',
    'excepthook', 'exec_prefix', 'executable', 'exit', 'getcheckinterval',
    'getdefaultencoding', 'getdlopenflags', 'getfilesystemencoding',
    'getrecursionlimit', 'getrefcount', 'hexversion', 'maxint', 'maxunicode',
    'meta_path','modules', 'path', 'path_hooks', 'path_importer_cache',
    'platform', 'prefix', 'ps1', 'ps2', 'setcheckinterval', 'setdlopenflags',
    'setprofile', 'setrecursionlimit', 'settrace', 'stderr', 'stdin', 'stdout',
    'version', 'version_info', 'warnoptions']
    >>> dir() # get list of attributes for current module
    ['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'sys']
    >>>
    >>> a = 5 # create a new variable 'a'
    >>> dir()
    ['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'a', 'sys']
    >>>
    >>> del a # delete/remove a name
    >>>
    >>> dir()
    ['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'sys']
    >>>

它如何工作

首先，我們來看一下在輸入的 sys 模塊上使用 dir。我們看到它包含一個龐大的屬性列表。

接下來，我們不給 dir 函數(shù)傳遞參數(shù)而使用它——默認(rèn)地，它返回當(dāng)前模塊的屬性列表。注意，輸入的模塊同樣是列表的一部分。

為了觀察 dir 的作用，我們定義一個新的變量 a 并且給它賦一個值，然后檢驗(yàn) dir，我們觀察到在列表中增加了以上相同的值。我們使用del語句刪除當(dāng)前模塊中的變量/屬性，這個變化再一次反映在 dir 的輸出中。

關(guān)于 del 的一點(diǎn)注釋——這個語句在運(yùn)行后被用來 刪除 一個變量/名稱。在這個例子中，del a，你將無法再使用變量 a——它就好像從來沒有存在過一樣。

概括

模塊的用處在于它能為你在別的程序中重用它提供的服務(wù)和功能。Python 附帶的標(biāo)準(zhǔn)庫就是這樣一組模塊的例子。我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了如何使用這些模塊以及如何創(chuàng)造我們自己的模塊。

接下來，我們將學(xué)習(xí)一些有趣的概念，它們稱為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。