(windows) Python 2.7 学习笔记 三十 使用模块

2年 ago wanglei

使用模块

Python 本身就内置了很多非常有用的模块，只要安装完成，这些模块就可以立刻使用。

我们以内建的 sys 模块为例，编写一个 hello 的模块：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

'a test module'

__author__ = 'Michael Liao'

import sys

def test():
    args = sys.argv
    if len(args) == 1:
        print 'Hello, world!'
    elif len(args) == 2:
        print 'Hello, %s!' % args[1]
    else:
        print 'Too many arguments!'

if __name__ == '__main__':
    test()

第1行和第2行是标准注释，第1行注释可以让这个 hello.py 文件直接在 Unix/Linux/Mac 上运行，第2行注释表示 .py 文件本身使用标注 UTF-8 编码：

第4行是一个字符串，表示模块的文档注释，任何模块代码的第一个字符串都被视为模块的文档注释；

第6行使用 __author__ 变量把作者写进入，这样当你公开源代码后别人就可以瞻仰你的大名；

以上就是 Python 模块的标准文件模板，当然也可以全部删掉不写，但是，按标准办事肯定没错。

后面开始就是真正的代码部分。

你可能注意到了，使用 sys 模块的第一步，就是导入该模块：

import sys

导入 sys 模块后，我们就有了变量 sys 指向该模块，利用 sys 这个变量，就可以访问 sys 模块的所有功能。

sys 模块有一个 argv 变量，用 list 存储了命令行的所有参数。argv 至少有一个元素，因为第一个参数永远是该 .py 文件的名称，例如：

运行 python hello.py 获得 sys.argv 就是 [‘hello.py’]；

运行 python hello.py Michael 获得的 sys.argv 就是 [‘hello.py’, ‘Michael’]。

最后，注意到这两行代码：

if __name__ == '__main__'
    test()

当我们在命令行运行 hello 模块文件时，Python 解释器把一个特殊变量 __name__ 置为 __main__ ，而如果在其他地方导入该 hello 模块时，if 判断将失败，因此，这种 if 测试可以让一个模块通过命令行运行时执行一些额外的代码，最常见的就是运行测试。

我们可以用命令行运行 hello.py 看看效果：

如果启动 Python 交互环境，在导入 hello 模块：

导入时，没有打印 Hello, word! ，因为没有执行 test() 函数。

调用 hello.test() 时，才能打印出 Hello, word! ：

别名

导入模块时，还可以使用别名，这样，可以在运行时根据当前环境选择最合适的模块。比如 Python 标准库一般会提供 StringIO 和 cStringIO 两个库，这两个库的接口和功能是一样的，但是 cStringIO 是 C 写的，速度更快，所以，你会经常看到这样的写法：

try:
    import cStringIO as StringIO
except ImportError: # 导入失败会捕获到 ImportError
    import StringIO

这样就可以优先导入 cStringIO。如果有些平台不提供 cStringIO，还可以降级使用 StringIO。导入 cStringIO 时，用 import … as … 指定了别名 StringIO，因此，后续代码引用 StringIO 即可正常工作。

还有类似 simplejson 这样的库，在 Python 2.6 之前是独立的第三方库，从 2.6 开始内置，所以，会有这样的写法：

try:
    import json # python >= 2.6
except ImportError:
    import simplejson as json # python <= 2.5

由于 Python 是动态语言，函数签名一致接口就一致，因此，无论导入哪个模块后续代码都能正常工作。

作用域

在一个模块中，我们可能会定义很多函数和变量，但有的函数和变量我们希望给别人使用，有的函数和变量我们希望仅仅在模块内部使用。在 Python 中，是通过 _ 前缀来实现的。

正常的函数和变量名是公开的 （public）, 可以被直接引用，比如：abc，x123，PI等；

类似 __xxx__ 这样的变量是特殊变量，可以被直接引用，但是有特殊用途，比如 __author__，__name__ 就是特殊变量，hello 模块定义的文档注释也可以用特殊变量 __doc__ 访问，我们自己的变量一般不要用这种变量名，

类似 _xxx 和 __xxx 这样的函数或变量就是非公开的（private）不应该被直接引用，比如 _abc，__abc 等；

之所以我们说，private 函数和变量 “不应该” 被直接引用，而不是 “不能” 被直接引用，是因为 Python 并没有一种方法可以完全限制访问 private 函数或变量，但是，从编程习惯上不应该引用 private 函数或变量。

private 函数或变量不应该被别人引用，那它们有什么用呢？看例子：

def _private_1(name):
    return 'Hello, %s' % name

def _private_2(name):
    return 'Hi, %s' % name

def greeting(name):
    if len(name) > 3:
        return _private_1(name)
    else:
        return _private_2(name)

我们在模块里公开 greeting() 函数，而把内部逻辑用 private 函数隐藏起来了，这样，调用 greeting() 函数不用关心内部的 private 函数细节，这也是一种非常有用的代码封装和抽象的方法，即：

外部不需要引用的函数全部定义成 private，只有外部需要应用的函数才定义为 public。

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