#16 – Модули в языке Питон. Создание и работа с модулями
Основная мощь языка Питон раскрывается в момент использования дополнительных модулей. В ходе урока мы научимся подключать встроенные модули Python, научимся создавать свои собственные модули, а также ознакомитесь с подключением пакетов через встроенный менеджер «pip».
Видеоурок
Полезные ссылки:
Модули – это дополнительные файлы, что можно импортировать внутрь других файлов Python. Каждый модуль содержит набор переменных и функций, которые можно использовать после подключения модуля к какому-либо файлу.
Модули можно создавать свои или использовать уже готовые модули Python. С полным перечнем всех стандартных модулей вы можете ознакомиться по этой ссылке .
Все модули запомнить невозможно, а главное это не нужно. Вам необходимо лишь понимать какой модуль за что отвечает и в случае необходимости вы сможете подсмотреть документацию, которой в интернете полным полно. К примеру, вы хотите создать архив или добавить что-либо в уже существующий? Тогда вам понадобиться модуль ZipFile , который позволяет работать с архивами: создавать их, добавлять файлы, удалять файлы и делать другие вещи.
Таких модулей огромное множество и каждый отвечает за какие-либо функции и новшества.
Чтобы подключить модуль необходимо использовать команду import и указать название модуля.
import time # Импорт одного модуля import random, os # Импорт нескольких модулейТакже вы можете создавать свои модули. Для этого необходимо создать новый файл и по его названию подключать файл как модуль в другие файлы.
Команда From
Чтобы импортировать лишь некоторые методы или же переменные можно использовать команду from . Эта команда записывается следующим образом:
from math import ceil # Импортируем лишь метод ceilПсевдонимы для модулей
Также при работе с модулями можно использовать псевдонимы. Это позволяет сократить название модуля, если оно слишком большое и вам не хочется писать его каждый раз.
import Template as tem # Теперь можно обращаться к модулю как temМодули Питон
import datetime as d, sys, os, platform from math import sqrt as s, ceil # print(d.datetime.now().time()) print(ceil(s(25)))Свои модули
from mymodule import add_three_numbers as add print(add(5, 3, 0))Посмотреть остальной код можно после подписки на проект!Задание к уроку
Необходимо оформить подписку на проект, чтобы получить доступ ко всем домашним заданиям
Большое задание по курсу
Вам необходимо оформить подписку на сайте, чтобы иметь доступ ко всем большим заданиям. В задание входит методика решения, а также готовый проект с ответом к заданию.
PS: подобные задания доступны при подписке от 1 месяца
Что такое модуль в Python? А что значит пакет?
В программировании модуль — это часть программного обеспечения, имеющая определенный функционал. Например, при создании игры в пинг-понг один модуль будет отвечать за игровую логику, а другой модуль будет отвечать за рисование игры на экране. Каждый модуль представляет собой файл, который можно редактировать отдельно.
Написание модулей
Mодули в Python — это просто файлы Python с расширением .py. Имя модуля будет именем файла. Модуль Python может иметь набор функций, классов или переменных, определенных и реализованных. В приведенном выше примере у нас будет два файла:
mygame/ mygame/game.py mygame/draw.pyСкрипт Python game.py будет реализовывать игру. Он будет использовать функцию draw_game из файла draw.py , или, другими словами, модуль draw , который реализует логику для рисования игры на экране.
Модули импортируются из других модулей с помощью команды import . В этом примере скрипт game.py может выглядеть примерно так:
# game.py # import the draw module import draw def play_game(): . def main(): result = play_game() draw.draw_game(result) #this means that if this script is executed, then main() will be executedМодуль draw может выглядеть примерно так:
# draw.py def draw_game(): . В этом примере модуль game импортирует модуль draw , что позволяет ему использовать функции, реализованные в этом модуле. Функция main будет использовать локальную функцию play_game для запуска игры, а затем выводить результат игры, используя функцию, реализованную в модуле draw , называемую draw_game . Чтобы использовать функцию draw_game из модуля draw , нам нужно указать, в каком модуле реализована функция, используя оператор точки. Чтобы сослаться на функцию draw_game из game модуля, нам нужно будет импортировать модуль draw и только затем вызывать draw.draw_game() .
Когда директива import draw будет запущена, интерпретатор Python будет искать файл в каталоге, из которого был выполнен скрипт, по имени модуля с префиксом .py , поэтому в нашем случае он попытается найти draw.py . Если он найдет его, то импортирует. Если нет, он продолжит искать встроенные модули.
ВВозможно, вы заметили, что при импорте модуля появляется файл .pyc, который представляет собой скомпилированный файл Python. Python компилирует файлы в байт-код Python, так что ему не придется анализировать файлы при каждой загрузке модулей. Если файл .pyc существует, он загружается вместо файла .py, но этот процесс прозрачен для пользователя.
Импорт объектов модуля в текущее пространство имен
Мы также можем импортировать функцию draw_game непосредственно в пространство имен основного скрипта, используя команду from .
# game.py # import the draw module from draw import draw_gameВозможно, вы заметили, что в этом примере draw_game не предшествует имени модуля, из которого он импортирован, потому что мы указали имя модуля в команде import .
Преимущества использования этой записи в том, что функции внутри текущего модуля проще использовать, поскольку вам не нужно указывать, из какого модуля поступает функция. Однако ни в одном пространстве имен не может быть двух объектов с одинаковым именем, поэтому команда import может заменить существующий объект в пространстве имен.
Импорт всех объектов из модуля
Мы также можем использовать команду import * для импорта всех объектов из определенного модуля, например:
# game.py # import the draw module from draw import *Это может быть немного рискованно, так как изменения в модуле могут повлиять на модуль, который его импортирует, но это более короткий вариант и также не требует указания объектов, которые вы хотите импортировать из модуля.
Пользовательское имя импорта
Мы также можем загружать модули под любым именем. Это полезно, когда мы хотим импортировать модуль условно, чтобы использовать то же имя в остальной части кода.
Например, если у вас есть два draw модуля с немного разными именами, вы можете сделать следующее:
# game.py # import the draw module if visual_mode: # in visual mode, we draw using graphics import draw_visual as draw else: # in textual mode, we print out text import draw_textual as drawИнициализация модуля
При первой загрузке модуля в работающий скрипт Python он инициализируется однократным выполнением кода в модуле Если другой модуль в вашем коде снова импортирует тот же модуль, он будет загружен не дважды, а только один раз — поэтому локальные переменные внутри модуля действуют как «одиночные» — они инициализируются только один раз.
Полезно знать — это означает, что вы можете положиться на такое поведение для инициализации объектов. Например:
# draw.py def draw_game(): # when clearing the screen we can use the main screen object initialized in this module clear_screen(main_screen) . def clear_screen(screen): . class Screen(): . initialize main_screen as a singleton Расширение пути загрузки модуля
Есть несколько способов сказать интерпретатору Python, где искать модули, кроме используемых по умолчанию, которыми является локальный каталог и встроенные модули. Вы можете использовать переменную окружения PYTHONPATH чтобы указать дополнительные каталоги для поиска модулей, например так:
PYTHONPATH=/foo python game.py Настоящим будет запущен game.py , что позволит скрипту загрузить модули из каталога foo , а также из локального каталога.
Другим методом является функция sys.path.append . Вы можете выполнить его до запуска команды import :
sys.path.append("/foo") Это добавит каталог foo в список путей для поиска модулей.
Изучение встроенных модулей
Проверьте полный список встроенных модулей в стандартной библиотеке Python здесь.
При изучении модулей в Python пригодятся две очень важные функции — функции dir и help .
Если мы хотим импортировать модуль urllib , , который позволяет нам создавать данные для чтения из URL, мы просто import импортируем модуль:
# import the library import urllib use it Мы можем посмотреть, какие функции реализованы в каждом модуле, используя функцию dir :
import urllib dir(urllib) #['ContentTooShortError', 'FancyURLopener', 'MAXFTPCACHE', 'URLopener', '__all__', '__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', '__package__', '__version__', '_ftperrors', '_get_proxies', '_get_proxy_settings', '_have_ssl', '_hexdig', '_hextochr', '_hostprog', '_is_unicode', '_localhost', '_noheaders', '_nportprog', '_passwdprog', '_portprog', '_queryprog', '_safe_map', '_safe_quoters', '_tagprog', '_thishost', '_typeprog', '_urlopener', '_userprog', '_valueprog', 'addbase', 'addclosehook', 'addinfo', 'addinfourl', 'always_safe', 'basejoin', 'c', 'ftpcache', 'ftperrors', 'ftpwrapper', 'getproxies', 'getproxies_environment', 'getproxies_macosx_sysconf', 'i', 'localhost', 'main', 'noheaders', 'os', 'pathname2url', 'proxy_bypass', 'proxy_bypass_environment', 'proxy_bypass_macosx_sysconf', 'quote', 'quote_plus', 'reporthook', 'socket', 'splitattr', 'splithost', 'splitnport', 'splitpasswd', 'splitport', 'splitquery', 'splittag', 'splittype', 'splituser', 'splitvalue', 'ssl', 'string', 'sys', 'test', 'test1', 'thishost', 'time', 'toBytes', 'unquote', 'unquote_plus', 'unwrap', 'url2pathname', 'urlcleanup', 'urlencode', 'urlopen', 'urlretrieve']Когда мы находим в модуле функцию, которую хотим использовать, мы можем получить дополнительную информацию о ней, используя функцию help внутри интерпретатора Python:
help(urllib.urlopen) Написание пакетов
Пакеты — это пространства имен, которые содержат несколько пакетов и сами модули. Это просто каталоги, но с изюминкой.
Каждый пакет в Python является каталогом, который ДОЛЖЕН содержать специальный файл с именем __init__.py . Этот файл может быть пустым, что означает, что каталог, который он содержит, является пакетом Python, поэтому его можно импортировать так же, как импортировать модуль.
Если мы создадим каталог с именем foo , который помечает имя пакета, мы можем затем создать модуль внутри этого пакета с именем bar . Мы также не должны забывать добавить файл __init__.py в каталог foo .
Чтобы использовать модуль bar , мы можем произвести импорт двумя способами:
import foo.bar from foo import bar В первом методе мы должны использовать префикс foo всякий раз, когда получаем доступ к bar . Во втором методе мы этого не делаем, потому что мы импортируем модуль в пространство имен нашего модуля.
Файл __init__.py также может решить, какие модули пакет экспортирует как API, сохраняя при этом другие модули внутренними, переопределив переменную __all__ например, следующим образом:
__init__.py: Упражнение
В этом упражнении вам нужно будет распечатать отсортированный по алфавиту список всех функций в модуле re , которые содержат слово find .
Как создать модули в Python: полное руководство для начинающих ����
После создания модуля, вы можете импортировать его в свои программы, используя ключевое слово import:
import example example.приветствие() print(example.год)
Теперь вы можете использовать функции, классы и переменные из вашего модуля в своих программных проектах.
Детальный ответ
Как создать модули в Python?
Python — это язык программирования, который обладает большим количеством функций и возможностей. Один из способов организации кода в Python — использование модулей. Модуль — это файл с расширением .py, содержащий определения функций, классов и переменных. В этой статье мы узнаем, как создавать модули и импортировать их в наши программы на Python.
Шаг 1: Создание модуля
Чтобы создать модуль, вам необходимо создать новый файл с расширением .py. Название файла должно быть понятным и отражать содержимое модуля. Например, если вы создаете модуль для работы с математическими функциями, вы можете назвать его math_utils.py.
Откройте созданный файл в вашем любимом текстовом редакторе и начните писать код. В модуле можно определить любое количество функций, классов и переменных в соответствии с вашими потребностями.
# Пример модуля math_utils.py def add(x, y): """Функция для сложения двух чисел.""" return x + y def subtract(x, y): """Функция для вычитания двух чисел.""" return x - y def multiply(x, y): """Функция для умножения двух чисел.""" return x * y
Шаг 2: Импортирование модуля
Когда ваш модуль готов, вы можете импортировать его в свою программу для использования. Для импорта модуля используйте ключевое слово import, за которым следует название модуля без расширения.
# Пример импорта модуля math_utils import math_utils result = math_utils.add(5, 3) print(result) # Вывод: 8 result = math_utils.subtract(5, 3) print(result) # Вывод: 2 result = math_utils.multiply(5, 3) print(result) # Вывод: 15
В приведенном выше коде мы импортировали модуль math_utils и использовали его функции. Обратите внимание, что мы указываем имя модуля, за которым следует имя функции, разделенные точкой.
Шаг 3: Импортирование конкретных элементов модуля
Если вам нужны только определенные функции или переменные из модуля, вы можете импортировать их напрямую, чтобы избежать лишнего использования имени модуля при вызове функций.
# Пример импорта конкретных функций из модуля math_utils from math_utils import add, multiply result = add(5, 3) print(result) # Вывод: 8 result = multiply(5, 3) print(result) # Вывод: 15
В приведенном выше коде мы импортировали только функции add и multiply из модуля math_utils. Теперь мы можем использовать эти функции прямо, без указания имени модуля.
Шаг 4: Импортирование модуля с использованием псевдонима
Вы также можете импортировать модуль с использованием псевдонима (алиаса), чтобы сократить его длинное имя при вызове функций или переменных.
# Пример импорта модуля с использованием псевдонима import math_utils as mu result = mu.add(5, 3) print(result) # Вывод: 8 result = mu.multiply(5, 3) print(result) # Вывод: 15
В приведенном выше коде мы импортировали модуль math_utils с использованием псевдонима mu. Теперь мы можем вызывать функции модуля, используя это краткое имя.
Шаг 5: Использование модулей из стандартной библиотеки
В Python уже встроены множество модулей, которые содержат полезные функции и инструменты. Эти модули называются модулями стандартной библиотеки. Примеры таких модулей — math, random, datetime и многие другие.
Чтобы использовать модули из стандартной библиотеки, вам не нужно устанавливать или импортировать их отдельно. Они уже доступны в Python.
# Пример использования модуля math import math result = math.sqrt(25) print(result) # Вывод: 5.0 result = math.sin(math.pi/2) print(result) # Вывод: 1.0
В приведенном выше коде мы импортировали модуль math из стандартной библиотеки и использовали его функции sqrt и sin.
Заключение
Модули очень полезны для организации и повторного использования кода в Python. В этой статье мы рассмотрели, как создавать модули и импортировать их в программы. Теперь вы знаете, как разделить код на отдельные модули, чтобы сделать его более структурированным и эффективным.
Не стесняйтесь использовать модули из стандартной библиотеки и создавать свои собственные модули для упрощения разработки программ на Python.
Как создать модули в Python: полное руководство для начинающих ����
После создания модуля, вы можете импортировать его в свои программы, используя ключевое слово import:
import example example.приветствие() print(example.год)
Теперь вы можете использовать функции, классы и переменные из вашего модуля в своих программных проектах.
Детальный ответ
Как создать модули в Python?
Python — это язык программирования, который обладает большим количеством функций и возможностей. Один из способов организации кода в Python — использование модулей. Модуль — это файл с расширением .py, содержащий определения функций, классов и переменных. В этой статье мы узнаем, как создавать модули и импортировать их в наши программы на Python.
Шаг 1: Создание модуля
Чтобы создать модуль, вам необходимо создать новый файл с расширением .py. Название файла должно быть понятным и отражать содержимое модуля. Например, если вы создаете модуль для работы с математическими функциями, вы можете назвать его math_utils.py.
Откройте созданный файл в вашем любимом текстовом редакторе и начните писать код. В модуле можно определить любое количество функций, классов и переменных в соответствии с вашими потребностями.
# Пример модуля math_utils.py def add(x, y): """Функция для сложения двух чисел.""" return x + y def subtract(x, y): """Функция для вычитания двух чисел.""" return x - y def multiply(x, y): """Функция для умножения двух чисел.""" return x * y
Шаг 2: Импортирование модуля
Когда ваш модуль готов, вы можете импортировать его в свою программу для использования. Для импорта модуля используйте ключевое слово import, за которым следует название модуля без расширения.
# Пример импорта модуля math_utils import math_utils result = math_utils.add(5, 3) print(result) # Вывод: 8 result = math_utils.subtract(5, 3) print(result) # Вывод: 2 result = math_utils.multiply(5, 3) print(result) # Вывод: 15
В приведенном выше коде мы импортировали модуль math_utils и использовали его функции. Обратите внимание, что мы указываем имя модуля, за которым следует имя функции, разделенные точкой.
Шаг 3: Импортирование конкретных элементов модуля
Если вам нужны только определенные функции или переменные из модуля, вы можете импортировать их напрямую, чтобы избежать лишнего использования имени модуля при вызове функций.
# Пример импорта конкретных функций из модуля math_utils from math_utils import add, multiply result = add(5, 3) print(result) # Вывод: 8 result = multiply(5, 3) print(result) # Вывод: 15
В приведенном выше коде мы импортировали только функции add и multiply из модуля math_utils. Теперь мы можем использовать эти функции прямо, без указания имени модуля.
Шаг 4: Импортирование модуля с использованием псевдонима
Вы также можете импортировать модуль с использованием псевдонима (алиаса), чтобы сократить его длинное имя при вызове функций или переменных.
# Пример импорта модуля с использованием псевдонима import math_utils as mu result = mu.add(5, 3) print(result) # Вывод: 8 result = mu.multiply(5, 3) print(result) # Вывод: 15
В приведенном выше коде мы импортировали модуль math_utils с использованием псевдонима mu. Теперь мы можем вызывать функции модуля, используя это краткое имя.
Шаг 5: Использование модулей из стандартной библиотеки
В Python уже встроены множество модулей, которые содержат полезные функции и инструменты. Эти модули называются модулями стандартной библиотеки. Примеры таких модулей — math, random, datetime и многие другие.
Чтобы использовать модули из стандартной библиотеки, вам не нужно устанавливать или импортировать их отдельно. Они уже доступны в Python.
# Пример использования модуля math import math result = math.sqrt(25) print(result) # Вывод: 5.0 result = math.sin(math.pi/2) print(result) # Вывод: 1.0
В приведенном выше коде мы импортировали модуль math из стандартной библиотеки и использовали его функции sqrt и sin.
Заключение
Модули очень полезны для организации и повторного использования кода в Python. В этой статье мы рассмотрели, как создавать модули и импортировать их в программы. Теперь вы знаете, как разделить код на отдельные модули, чтобы сделать его более структурированным и эффективным.
Не стесняйтесь использовать модули из стандартной библиотеки и создавать свои собственные модули для упрощения разработки программ на Python.