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Python入門系列15

史上最詳細(xì)的包和模塊import講解篇

本篇文字圖片較多，閱讀時(shí)間不詳，能否讀完，純看你有沒有學(xué)習(xí)的心了?。?！

前言

在大量的代碼設(shè)計(jì)中，我們不可能將所有代碼都寫在一個(gè).py文件，所以有了包、模塊，而為了代碼可以重復(fù)利用(復(fù)用性)，就有了類、函數(shù)的概念。類和函數(shù)在下次介紹。

python中的包

python中的包，對(duì)應(yīng)到計(jì)算機(jī)中，可以理解為文件夾，但是文件夾下必須有一個(gè)名為__init__.py的文件，若沒有此文件，python則會(huì)認(rèn)為其只是一個(gè)普通的文件夾。

打開pycharm，創(chuàng)建一個(gè)包，如下：

python中的模塊

python中的模塊就非常好理解了，實(shí)際上，之前所有的.py文件，我們都可以稱之為一個(gè)模塊。單獨(dú)的一個(gè)py文件就是一個(gè)模塊。

test1和test2不同區(qū)別就是test2是和package這個(gè)包是同級(jí)目錄，而test1是屬于package包的。

再來(lái)看下總的概念：

包和模塊的引入

1.模塊處于同級(jí)目錄（并且不在包下）

當(dāng)我們想在一個(gè)模塊中使用另一個(gè)模塊中的變量時(shí)，如何操作呢？test2、test3處于同一級(jí)目錄。

我想在test3中引入test2的變量，test2.py中有個(gè)變量a = 2。

如上所示,只需要在當(dāng)前模塊，用import語(yǔ)句，即可導(dǎo)入模塊，具體使用的時(shí)候需要用模塊的名字.變量。

import 后面必須是模塊的名稱！------> import modul name

還有一種寫法如下圖pycharm中：

如上所示,只需要在當(dāng)前模塊，? ? ?from 模塊名字 import? 變量? ? ?

2.模塊處于同級(jí)目錄（在同一包下）

來(lái)看下，test1，test4都屬于package包下的模塊。

test1.py中有著字符串a(chǎn) = 'I am success!'

在test4.py中引用test1.py中的a，如何引用呢？

可以看到如下：

關(guān)鍵語(yǔ)法：import?包名.模塊名?as?別名

但是！?。。。。?！如果我們脫離pycharm，找到本機(jī)相應(yīng)的python目錄，通過cmd來(lái)運(yùn)行下，看下效果如何：

可以清晰的看到上圖，通過命令行模式執(zhí)行就會(huì)報(bào)錯(cuò)！錯(cuò)誤顯示模塊沒有被找到：沒有模塊叫'package'。這是為什么呢？在pycharm中通過右鍵run as運(yùn)行test4，可以看到控制臺(tái)成功輸出，而本地調(diào)用命令行的形式就報(bào)錯(cuò)了！

打開pycharm的setting，搜索 python console，右側(cè)其中有一項(xiàng)，add content roots to pythonpath，默認(rèn)pycharm是勾選上此項(xiàng)的。此項(xiàng)的意思是將內(nèi)容的根路徑加到python的環(huán)境變量路徑下。

可以看到上圖下面代碼塊里寫著一堆代碼，正是這段代碼，我們才可以在pycharm中正確運(yùn)行。

我們可以在test1.py里來(lái)看下sys.path，順便打印看下結(jié)果。

pycharm控制臺(tái)輸出：

['F:\\pycharm\\python14\\package',?'F:\\pycharm\\python14',?
'D:\\python3.6\\python36.zip',?
'D:\\python3.6\\DLLs',?'D:\\python3.6\\lib',?'D:\\python3.6',?
'C:\\Users\\sy\\AppData\\Roaming\\Python\\Python36\\site-packages',?
'D:\\python3.6\\lib\\site-packages',?
'D:\\python3.6\\lib\\site-packages\\win32',?
'D:\\python3.6\\lib\\site-packages\\win32\\lib',
?'D:\\python3.6\\lib\\site-packages\\Pythonwin']

實(shí)際通過命令行輸出，應(yīng)該沒有'F:\\pycharm\\python14' 這一項(xiàng)，因?yàn)檫@一項(xiàng)是pycharm中setting自動(dòng)加上的！

實(shí)際控制臺(tái)輸出：

['F:\\pycharm\\python14\\package',
'D:\\python3.6\\python36.zip',?
'D:\\python3.6\\DLLs',?'D:\\python3.6\\lib',?'D:\\python3.6',?
'C:\\Users\\sy\\AppData\\Roaming\\Python\\Python36\\site-packages',?
'D:\\python3.6\\lib\\site-packages',?
'D:\\python3.6\\lib\\site-packages\\win32',?
'D:\\python3.6\\lib\\site-packages\\win32\\lib',
?'D:\\python3.6\\lib\\site-packages\\Pythonwin']

sys.path是一個(gè)list。默認(rèn)情況下python導(dǎo)入文件或者模塊的話，他會(huì)先在sys.path里找模塊的路徑。如果沒有的話，程序就會(huì)報(bào)錯(cuò)。可以看到，sys路徑下有package的包名，而沒有test4.py中引用test1.py模塊。

而pycharm能夠成功運(yùn)行，正是因?yàn)樗呀?jīng)幫我們把項(xiàng)目的根路徑添加到了python的環(huán)境變量中。所以我們仿照其類似寫法也可以完成！

解決方案：

這里不得不說幾個(gè)重要的python自帶模塊了，如下：

①?

__file__   : python模塊自身的名稱

pycharm打印下__file__:

可以看到pycharm會(huì)將模塊的絕對(duì)路徑輸出到控制臺(tái)上。

在用命令行執(zhí)行下看看：

python額外小知識(shí)：可以看到上圖有一個(gè)__pycache__的文件夾，這個(gè)文件夾在pycharm的目錄中，我們是看不到的，那么此文件夾的意義何在呢？點(diǎn)進(jìn)去看下：

Python程序運(yùn)行時(shí)不需要編譯成二進(jìn)制代碼，而直接從源碼運(yùn)行程序，簡(jiǎn)單來(lái)說是，Python解釋器將源碼轉(zhuǎn)換為字節(jié)碼，然后再由解釋器來(lái)執(zhí)行這些字節(jié)碼。而解釋器的具體工作：?
1、完成模塊的加載和鏈接。
2、將源代碼編譯為PyCodeObject對(duì)象(即字節(jié)碼)，寫入內(nèi)存中，供CPU讀取。
3、從內(nèi)存中讀取并執(zhí)行，結(jié)束后將PyCodeObject寫回硬盤當(dāng)中，也就是復(fù)制到.pyc或.pyo文件中，以保存當(dāng)前目錄下所有腳本的字節(jié)碼文件。
4、若再次執(zhí)行該腳本，它先檢查【本地是否有上述字節(jié)碼文件】和【該字節(jié)碼文件的修改時(shí)間是否在其源文件之后】，是就直接執(zhí)行，否則重復(fù)上述步驟。
第一次執(zhí)行代碼的時(shí)候，Python解釋器已經(jīng)把編譯的字節(jié)碼放在__pycache__文件夾中，這樣以后再次運(yùn)行的話，如果被調(diào)用的模塊未發(fā)生改變，那就直接跳過編譯這一步，直接去__pycache__文件夾中去運(yùn)行相關(guān)的 *.pyc 文件，大大縮短了項(xiàng)目運(yùn)行前的準(zhǔn)備時(shí)間。

CSDN來(lái)源：

https://blog.csdn.net/index20001/article/details/73501375

繼續(xù)回歸正題：

②

import?sys,os ??：? sys ，os模塊是python系統(tǒng)自帶模塊

os模塊：operate system 操作系統(tǒng)的意思，一般可以通過調(diào)用此模塊來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)操作

sys 模塊：system 系統(tǒng)的意思，通過此模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)python自定義包和模塊的導(dǎo)入

有了以上兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，我們可以對(duì)test4.py進(jìn)行如下操作：

import?sys,os

print(__file__)
print(os.path.abspath(__file__))
print(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
print(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))

因?yàn)閜ycharm會(huì)對(duì)__file__進(jìn)行路徑補(bǔ)充，所以我們用命令行來(lái)執(zhí)行test4.py：

可以看到上圖結(jié)果：

__file__?????????????模塊名字
test4.py???????????
os.path.abspath(__file__)?????模塊名字的絕對(duì)路徑
F:\pycharm\python14\package\test4.py
os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))????模塊的包名絕對(duì)路徑
F:\pycharm\python14\package


os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
F:\pycharm\python14???????????????????????????項(xiàng)目本身的絕對(duì)路徑

通過最后一步，我們可以將項(xiàng)目本身的路徑直接拼入python的sys下

base_path?=?os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(base_path)

驗(yàn)證究竟有沒有加到我們的python環(huán)境變量中，最終代碼為：

import?sys,?os

print(sys.path)
print(__file__)
print(os.path.abspath(__file__))
print(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
print(os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))))
base_path?=?os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(base_path)
print(sys.path)

通過命令行執(zhí)行來(lái)看下：

有了以上的所有操作步驟，我們可以完美的將test1.py的a變量引入test4.py中了！來(lái)看下命令執(zhí)行：

import?sys,?os
base_path?=?os.path.dirname(os.path.dirname(
????????????????????????????os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(base_path)
----------------??sys拼接?一定要在自定義包引入之前定義???----------------------------------
import?package.test1?as?test1???????注意import的順序。
print(test1.a)

成功！

寫到這里涉及的知識(shí)點(diǎn)就已經(jīng)這么多了。。。繼續(xù)寫。。。

3.包處于同級(jí)目錄（包和包同級(jí)，包1下的模塊引入包2下的模塊變量）

可以看到，通過from test3 import c，pycharm中是正常輸出的，控制臺(tái)是報(bào)錯(cuò)的！原因?qū)嶋H和“2.模塊處于同級(jí)目錄（在同一包下）”的解釋是一樣的，只需要在引入自定義包之前，將我們項(xiàng)目的根路徑加到python的系統(tǒng)變量中即可。

4.模塊處于不同級(jí)目錄（包和模塊同級(jí)，模塊引入包下模塊的變量）

若屬于3的情況，可以看到，不需要對(duì)python系統(tǒng)進(jìn)行sys.append，可以正常使用import 或者 from 語(yǔ)句進(jìn)行導(dǎo)入。

5.模塊處于不同級(jí)目錄（包和模塊同級(jí)，包下模塊引入與包模塊同級(jí)的變量）

test3.py 中有：

c = 123455666

在packeage下的test1.py調(diào)用：

import?sys,?os
base_path?=?os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(base_path)
from?test3?import?c
print(c)

模塊之前的相對(duì)引入

什么叫相對(duì)引入呢？相對(duì)路徑大家可能聽說過，相對(duì)引入和相對(duì)路徑是一個(gè)道理的，比如 .代表的是當(dāng)前目錄，..代表的是上級(jí)目錄,此處的寫法就是相對(duì)路徑，相對(duì)于某個(gè)文件來(lái)說，即相對(duì)！

實(shí)際上，在2.模塊處于同級(jí)目錄（在同一包下）中，還有一種相對(duì)引入的寫法，但是對(duì)于test4.py引入test1.py來(lái)說，不能直接運(yùn)行test4.py，否則會(huì)報(bào)錯(cuò)。來(lái)看下：

test1.py中有個(gè)a字符串：

test1.py
a?=?'I?am?success?!'

test4.py中，我用from .test1 import a來(lái)引入test1.py的變量a，注意，包下同級(jí)目錄，我使用的是.test1 ?！?。?！

test4.py

from?.test1?import?a
b?=?a?+?'I?am?test4.py?import?.test1'

如果此時(shí)我直接將test4.py運(yùn)行，并且打印b，就會(huì)報(bào)錯(cuò)！

ModuleNotFoundError:?No?module?named?'__main__.test1';?'__main__'?is?not?
a?package

如果此時(shí)，我通過test2.py間接行調(diào)用test4.py中的b

from package.test4 import b
print(b)

無(wú)論是pycharm還是命令行，都是有成功運(yùn)行的：

也就是說python對(duì)于相對(duì)引入來(lái)說，主動(dòng)引入的函數(shù)不能作為主體去運(yùn)行！

pycharm中可能會(huì)遇到的import報(bào)錯(cuò)

有人可能會(huì)遇到，當(dāng)一個(gè)新項(xiàng)目導(dǎo)入到pycharm中，python代碼的import有可能會(huì)報(bào)錯(cuò)，可以將項(xiàng)目設(shè)置為根路徑，這樣import錯(cuò)誤即可消失，操作如下：

包和模塊自身的額外小知識(shí)點(diǎn)

1. 關(guān)于包下的 __init__.py

init,中文意思是初始化的意思，而__init__.py實(shí)際上就是作為包名來(lái)配合的，當(dāng)我們調(diào)用一個(gè)包時(shí)，第一步python就會(huì)去調(diào)用__init__.py模塊，所以，經(jīng)常我們可以將包下的__init__.py中放入一些需要初始化的操作。

舉個(gè)例子：

__init__.py:
init_a = 'I am __init__.py'
print(init_a)

在package包下定義了初始化的字符串。

而test2.py調(diào)用package下的test1.py中的a變量時(shí)：

test2.py:
from package.test1 import a
print(a)

test1.py:
a = 'I am success !'

可以看到下圖運(yùn)行結(jié)果,先輸出了初始化模塊中的字符串:

2. 關(guān)于模塊中的限定變量寫法

依然是test2.py引入test1.py的變量：

test2.py:
from package.test1 import a,b,c
print(a)
print(b)
print(c)

test1.py:
__all__ = ['a','b']
a = 'I am success !'
b = 'I am fail !'
c = 'I am fuc*** ?you!!! !'

在test2中引入test1通過import單獨(dú)引入三個(gè)變量，運(yùn)行結(jié)果：

若將import 后面改成* ，則會(huì)限制變量。

而此處所說，就是因?yàn)樵趖est1.py中有著__all__ = []? ,這樣的寫法可以限定住import * 的限制，test4.py import *時(shí)，則會(huì)被限制住罵人的語(yǔ)句！

import 模塊的萬(wàn)金油方法

上面說了這么多種情況，如果你實(shí)在是記不住，那么請(qǐng)記住一點(diǎn)，萬(wàn)金油的import方式，就是在你所有模塊的入口模塊處，以下面代碼為例，將你項(xiàng)目本身的絕對(duì)路徑拼入到python 的系統(tǒng)path下，這樣自定義的包一定不會(huì)出錯(cuò)?。?！

import sys, os
base_path = os.path.dirname(os.path.dirname(
                            os.path.abspath(__file__)))
sys.path.append(base_path)

以上，就是史上最最最最最最，超超超超詳細(xì)的python模塊和包的引入詳解！?。。?！歡迎轉(zhuǎn)載！??！歡迎爆文?。。?！

Python入門系列15 - 史上最詳細(xì)的包和模塊import講解篇