簡介
Python的解釋環境是很好用,但是如果我們需要編寫一個大型的程式的時候,解釋環境就完全不夠用了。這個時候我們需要将python程式儲存在一個檔案裡。通常這個檔案是以.py結尾的。
對于大型的應用程式來說,一個檔案可能是不夠的,這個時候我們需要在檔案中引用其他的檔案,這樣檔案就叫做子產品。
子產品是一個包含Python定義和語句的檔案。檔案名就是子產品名後跟檔案字尾
.py
。在子產品内部,子產品名可以通過全局變量
__name__
獲得。
子產品基礎
還是之前的斐波拉赫數列的例子,我們在fibo.py檔案中存放了函數的實作:
def fib(n): # write Fibonacci series up to n
a, b = 0, 1
while a < n:
print(a, end=' ')
a, b = b, a+b
print()
編寫完畢之後,我們可以在Python的解釋環境中導入它:
>>> import fibo
然後直接使用即可:
>>> fibo.fib(1000)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987
常用的函數,我們可以将其指派給一個變量:
>>> fib = fibo.fib
>>> fib(1000)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987
或者,我們在導入的時候,直接給這個子產品起個名字:
>>> import fibo as fib
>>> fib.fib(500)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
或者導入子產品中的函數:
>>> from fibo import fib as fibonacci
>>> fibonacci(500)
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
每個子產品都有它自己的私有符号表,該表用作子產品中定義的所有函數的全局符号表。是以,子產品的作者可以在子產品内使用全局變量,而不必擔心與使用者的全局變量發生意外沖突。
執行子產品
前面我們提到了可以使用import來導入一個子產品,并且
__name__
中儲存的是子產品的名字。
和java中的main方法一樣,如果我們想要在子產品中進行一些測試工作,有沒有類似java中main方法的寫法呢?
先看一個例子:
if __name__ == "__main__":
import sys
fib(int(sys.argv[1]))
在子產品中,我們需要進行一個判斷
__name__
是不是被指派為
"__main__"
。
我們這樣來執行這個子產品:
python fibo.py <arguments>
以腳本執行的情況下,子產品的
__name__
屬性會被指派為
__main__
, 這也是例子中為什麼要這樣寫的原因。
看下執行效果:
$ python fibo.py 50
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34
如果是以子產品導入的話,那麼将不會被執行:
>>> import fibo
>>>
子產品搜尋路徑
使用import導入子產品的時候,解釋器首先會去找該名字的内置子產品,如果沒找到的話,解釋器會從
sys.path
變量給出的目錄清單裡尋找。
sys.path
的初始目錄包括:
- 目前目錄
- PYTHONPATH 指定的目錄
- 安裝的預設值
dir
要想檢視子產品中定義的内容,可以使用dir函數。
>>> a = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> import fibo
>>> fib = fibo.fib
>>> dir()
['__builtins__', '__name__', 'a', 'fib', 'fibo', 'sys']
上面的例子列出了目前子產品中定義的内容,包括變量,子產品,函數等。
注意,不會列出内置函數和變量的名稱。如果你想要這些,它們的定義是在标準子產品
dir()
中。
builtins
我們可以給dir加上參數,來擷取特定子產品的内容:
>>> import builtins
>>> dir(builtins)
['ArithmeticError', 'AssertionError', 'AttributeError', 'BaseException',
'BlockingIOError', 'BrokenPipeError', 'BufferError', 'BytesWarning',
'ChildProcessError', 'ConnectionAbortedError', 'ConnectionError',
'ConnectionRefusedError', 'ConnectionResetError', 'DeprecationWarning',
'EOFError', 'Ellipsis', 'EnvironmentError', 'Exception', 'False',
'FileExistsError', 'FileNotFoundError', 'FloatingPointError',
'FutureWarning', 'GeneratorExit', 'IOError', 'ImportError',
'ImportWarning', 'IndentationError', 'IndexError', 'InterruptedError',
'IsADirectoryError', 'KeyError', 'KeyboardInterrupt', 'LookupError',
'MemoryError', 'NameError', 'None', 'NotADirectoryError', 'NotImplemented',
'NotImplementedError', 'OSError', 'OverflowError',
'PendingDeprecationWarning', 'PermissionError', 'ProcessLookupError',
'ReferenceError', 'ResourceWarning', 'RuntimeError', 'RuntimeWarning',
'StopIteration', 'SyntaxError', 'SyntaxWarning', 'SystemError',
'SystemExit', 'TabError', 'TimeoutError', 'True', 'TypeError',
'UnboundLocalError', 'UnicodeDecodeError', 'UnicodeEncodeError',
'UnicodeError', 'UnicodeTranslateError', 'UnicodeWarning', 'UserWarning',
'ValueError', 'Warning', 'ZeroDivisionError', '_', '__build_class__',
'__debug__', '__doc__', '__import__', '__name__', '__package__', 'abs',
'all', 'any', 'ascii', 'bin', 'bool', 'bytearray', 'bytes', 'callable',
'chr', 'classmethod', 'compile', 'complex', 'copyright', 'credits',
'delattr', 'dict', 'dir', 'divmod', 'enumerate', 'eval', 'exec', 'exit',
'filter', 'float', 'format', 'frozenset', 'getattr', 'globals', 'hasattr',
'hash', 'help', 'hex', 'id', 'input', 'int', 'isinstance', 'issubclass',
'iter', 'len', 'license', 'list', 'locals', 'map', 'max', 'memoryview',
'min', 'next', 'object', 'oct', 'open', 'ord', 'pow', 'print', 'property',
'quit', 'range', 'repr', 'reversed', 'round', 'set', 'setattr', 'slice',
'sorted', 'staticmethod', 'str', 'sum', 'super', 'tuple', 'type', 'vars',
'zip']
包
java中有package的概念,用來隔離程式代碼。同樣的在Python中也有包。
我們看一個Python中包的例子:
sound/ Top-level package
__init__.py Initialize the sound package
formats/ Subpackage for file format conversions
__init__.py
wavread.py
wavwrite.py
aiffread.py
aiffwrite.py
auread.py
auwrite.py
...
effects/ Subpackage for sound effects
__init__.py
echo.py
surround.py
reverse.py
...
filters/ Subpackage for filters
__init__.py
equalizer.py
vocoder.py
karaoke.py
...
上面我們定義了4個包,分别是sound,sound.formats, sound.effects, sound.filters。
注意,如果是包的話,裡面一定要包含 __init__.py
檔案。
__init__.py
可以是一個空檔案,也可以執行包的初始化代碼或設定
__all__
變量。
當導入的時候, python就會在
sys.path
路徑中搜尋該包。
包的導入有很多種方式,我們可以導入單個子產品:
import sound.effects.echo
但是這樣導入之後,使用的時候必須加載全名:
sound.effects.echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
如果不想加載全名,可以這樣導入:
from sound.effects import echo
那麼就可以這樣使用了:
echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
還可以直接導入子產品中的方法:
from sound.effects.echo import echofilter
然後這樣使用:
echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
如果一個包裡面的子包比較多,我們可能會希望使用 * 來一次性導入:
from sound.effects import *
那麼如何去控制到底會導入effects的哪一個子包呢?
我們可以在
__init__.py
中定義一個名叫
__all__
的清單,在這個清單中列出将要導出的子包名,如下所示:
__all__ = ["echo", "surround", "reverse"]
這樣
from sound.effects import *
将導入
sound
包的三個命名子子產品。
如果沒有定義
__all__
,
from sound.effects import *
語句 不會 從包
sound.effects
中導入所有子子產品到目前命名空間;它隻會導入包
sound.effects
包的相對路徑
Import 可以指定相對路徑,我們使用 . 來表示目前包, 使用 .. 來表示父包。
如下所示:
from . import echo
from .. import formats
from ..filters import equalizer
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