使用python時，常常會涉及到庫的調用，這就需要掌握模塊的基本知識。

本文分為如下幾個部分概念說明

模塊的簡單調用

包的導入

特殊的__init__.py文件

導入模塊的搜索路徑

__all__

絕對引用與相對引用

import運行本質

if __name__ == '__main__'

概念說明

這里厘清python中模塊、庫、包之間的概念差異模塊(module)其實就是py文件，里面定義了一些函數、類、變量等

包(package)是多個模塊的聚合體形成的文件夾，里面可以是多個py文件，也可以嵌套文件夾

庫是參考其他編程語言的說法，是指完成一定功能的代碼集合，在python中的形式就是模塊和包

模塊的簡單調用

比如我們有一個trymodule的文件夾，里面有一個first.py文件，文件中的內容如下

a = 1

def myfun(s):

print(s + 1)

在trymodule的文件夾下打開命令行窗口（按住shift單擊鼠標右鍵，選擇“在此處打開命令窗口”），輸入python進入命令行交互模式

>>> import first

>>> a

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

NameError: name 'a' is not defined

>>> first.a

1

>>> first.myfun(2)

3

所以說first.py文件就是一個模塊，可以用import導入，里面變量都要用first.前綴來引用，如果想不使用這個前綴可以這樣

>>> from first import a

>>> a

1

其他用法如下

# 重命名

>>> from first import myfun as addone

>>> addone(4)

5

# 導入模塊中全部變量

>>> from first import *

>>> myfun(2)

3

# 一次導入多個變量

>>> from first import a, myfun

>>> a

1

包的導入

在trymodule文件夾中新建folder1文件夾，我們想讓folder1文件夾成為一個包。文件夾里新建abcd.py文件，文件中內容如下

b = 2

class Myclass:

def __init__(self, name, age):

self.name = name

self.age = age

def get_info(self):

print('my name is{name}and age is{age}'.format(name = self.name, age = self.age))

此時在folder1文件夾中新建一個__init__.py文件，否則程序會將這個文件夾當成普通文件夾來處理而不是一個包。這個__init__.py文件中可以什么都不填。

注：python3.3+已經可以省略掉空白的__init__.py 文件。

此時文件結構如下

trymodule

│ first.py

├───folder1

│ │ abcd.py

│ │ __init__.py

我們還是在trymodule文件夾下打開命令行，進入python交互模式

我們來看一下下面幾種導入方式

>>> import folder1

>>> folder1.abcd.b

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

AttributeError: module 'folder1' has no attribute 'abcd'

>>> from folder1 import abcd

>>> bob = abcd.Myclass(name = 'Bob', age = 20)

>>> bob.name

'Bob'

>>> bob.get_info()

my name is Bob and age is 20

>>> from folder1.abcd import b

>>> b

2

>>> import folder1.abcd

>>> abcd.b

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

NameError: name 'abcd' is not defined

>>> folder1.abcd.b

2

>>> import folder1.abcd as aa

>>> aa.b

2

注意：只是導入包不能隨便使用其中的模塊，要導入到具體模塊或者變量的層次

文件夾與文件之間可以用.也可以用from import格式，而文件與里面的變量之間只能用from import格式，即不能import folder1.abcd.b

特殊的__init__.py文件

__init__.py文件其實是一個特殊的文件，它相當于名為folder1模塊，即如果使用import folder1則可以調用在__init__.py文件文件中定義的變量。

將__init__.py文件編寫如下

from folder1.abcd import b

c = 3

在trymodule文件夾下打開命令行，進入python交互模式

>>> import folder1

>>> folder1.c

3

>>> folder1.b

2

>>> from folder1 import b

>>> b

2

對比之前的from folder1.abcd import b，使用__init__.py文件可以將常用的一些變量、函數、甚至模塊導入以方便調用。

導入模塊的搜索路徑

用import hello時，python會搜尋hello.py文件，搜索順序如下首先搜尋內置模塊是否有hello（所以我們定義的模塊名不要和內置模塊相同）

如果內置模塊沒有，則看下面這些目錄里有沒有

>>> import sys

>>> sys.path

['', 'C:\\Program Files\\Anaconda3\\python35.zip', 'C:\\Program Files\\Anaconda3\\DLLs', 'C:\\Program Files\\Anaconda3\\lib', 'C:\\Program Files\\Anaconda3', 'C:\\Program Files\\Anaconda3\\lib\\site-packages', 'C:\\Program Files\\Anaconda3\\lib\\site-packages\\Sphinx-1.4.6-py3.5.egg', 'C:\\Program Files\\Anaconda3\\lib\\site-packages\\snownlp-0.12.3-py3.5.egg', 'C:\\Program Files\\Anaconda3\\lib\\site-packages\\win32', 'C:\\Program Files\\Anaconda3\\lib\\site-packages\\win32\\lib', 'C:\\Program Files\\Anaconda3\\lib\\site-packages\\Pythonwin', 'C:\\Program Files\\Anaconda3\\lib\\site-packages\\setuptools-27.2.0-py3.5.egg']

其中第一個''表示當前的工作路徑，我們可以看出安裝的第三方包所在路徑('C:\\Program Files\\Anaconda3\\lib\\site-packages')也在這個列表之中，所以無論工作路徑在哪里，都能搜尋到這些包。

如果想添加搜索路徑，可以參考這篇文章

__all__

首先要明確，import *的方式無法導入以下劃線開頭的變量名

__init__.py文件內容更改如下

from folder1.abcd import b

c = 3

_e = 4

python交互模式下

>>> from folder1 import *

>>> c

3

>>> _e

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

NameError: name '_e' is not defined

而如果指定導入是可以的

>>> from folder1 import c

>>> c

3

>>> from folder1 import _e

>>> _e

4

如果定義了__all__，則import *就可以導入下劃線開頭的變量

__init__.py文件內容更改如下

from folder1.abcd import b

__all__ = ['c', '_e']

c = b + 1

_e = 4

python交互模式下

>>> from folder1 import *

>>> b

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

NameError: name 'b' is not defined

>>> c

3

>>> _e

4

可見import *只會導入__all__中指定的變量，無論是否以下劃線開頭。這樣限制可以防止import *命令導入太多變量污染命名空間，過濾掉一些中間變量如b

絕對引用與相對引用

python中的import分為絕對引用和相對引用兩種。它們之間的差異在于，引用模塊時 定位被引用模塊位置 的方式不同絕對引用是通過.的連接，指定出最高級文件（夾），到目標文件的絕對路徑。我們上面的所有用法都屬于絕對引用。

而相對引用是 指定待引用模塊與當前文件的相對位置，.表示上一級文件

絕對引用類似這樣from folder.abcd import myclass

相對引用類似這樣from .abcd import myclass

在實際使用中，無論是絕對導入還是相對導入都要注意，如何導入與被調用位置有關。

以下面的文件結構為例

folder1

│ first1.py

│ first2.py

└─folder2

| second1.py

| second2.py

└─folder3

| third1.py

| third2.py

下面分為兩種情況

1.folder1是一個項目，運行這個項目需要在folder1文件夾中打開cmd，運行python first1.py

# first1.py

from first2 import sth # OK

from folder1.first2 import sth # ERROR

from .first2 import sth # ERROR

from folder2.second1 import sth # OK

# second1.py

from folder2.second2 import sth # OK

from .second2 import sth # OK

from second2 import sth # ERROR

(注意first1引用first2 與 second1引用second2 的區別)

2.folder1是一個包，一般使用時，是在外面的文件夾中import這個包

# first1.py

from folder1.first2 import sth # OK

from .first2 import sth # OK

from first2 import sth # ERROR

from . import first2 # OK

import .first2 # ERROR

from folder1.folder2 import second1 # OK

from .folder2 import second1 # OK

# second1.py

from folder1.folder2 import second2 # OK

from . import second2 # OK

from .. import first1 # OK

from ..folder3 import third1 # OK

規律絕對引用就是從包的位置一直往下，寫到目標文件位置

相對引用，用.代替當前文件所在目錄，用..代替再上一級目錄，用點來回溯，之后往下寫到目標文件位置。

.只能放在from后，不能放import后。

相對引用的好處在于，代碼中不需要出現folder1這個名稱，因此當包的名稱改變時，里面代碼不需要做任何改變；或者有的用戶要裝兩個版本的包，把其中一個版本的包重命名了，此時使用相對引用也不會出問題。

另外，以second1.py為例，如果其中有一些相對引用的代碼，在folder1的上一層文件夾調用

python folder1/folder2/second1.py

這時相當于在folder2文件夾中調用second1.py文件，會報錯。但如果像下面這樣就可以正常運行

python -m folder1.folder2.second1

import運行本質

使用import語句，要明確兩件事

（1）執行導入模塊命令時，會首先檢查待導入的模塊是否在當前已有模塊之中，如果有則跳過import。因此模塊之間相互引用不會導致無限循環。

查看當前已導入模塊使用下面方法

import sys

sys.modules

得到結果是一個字典，鍵是模塊名，值是文件所在路徑

（2）import語句與文件執行

在這樣的文件結構下

trymodule

│ first.py

├───folder1

│ │ abcd.py

│ │ __init__.py

folder1是一個package，abcd是一個moduleimport folder1 只是導入package，相當于執行__init__.py文件

from folder import abcd則執行了__init__.py文件文件與abcd.py文件

from folder1.abcd import b其實也執行了__init__.py文件文件與abcd.py文件

（要知道執行了什么，可以在這些文件之中添加print語句，看是否打印出結果）

知道這個執行原理，可以更好理解前面得到的一些結論首先是在__init__.py文件中什么都沒有的情況下，import folder1無法調用abcd模塊中的變量，是因為相當與運行了一個空文件，沒有將整個包導入工作空間

abcd模塊中定義了print語句后，import兩次，只有第一次會print出值，說明第二次檢查出模塊已在導入之列，忽略了這條import命令

一個例子import numpy as np，之后可以這樣調用np.random.normal()

但import skimage，不可以調用skimage.io.imread()，要import skimage.io才可以

這是因為numpy文件夾中的_init_.py文件中有一句from . import random；而skimage沒有

更多運行細節可以參考這篇文章

if __name__ == '__main__'

我們經常會在別人的代碼中發現if __name__ == '__main__'，為了理解它的作用，我們來看下面的例子

在folder1文件夾下新建new.py文件，里面內容為

print(__name__)

在folder1文件夾下打開命令行，輸入

python new.py

返回結果是__main__

在trymodule文件夾下打開命令行，進入python交互模式

>>> from folder1 import new

folder1.new

>>> print(__name__)

__main__

>>> print(new.__name__)

folder1.new

上面測試結果說明直接運行文件和import文件是有差異的，差異在于二者的__name__變量不同。__name__變量是一個特殊的變量，每個py文件運行時都會對應一個__name__變量，即使在交互模式下也可以查看這個變量值。

所以if __name__ == '__main__'的作用就很好理解了，即import時不執行下面的代碼，只有在直接執行這個文件時才運行之后的代碼。這算是一種約定俗成的寫法，如果不怕文件被import，可以不用這個。

專欄信息

專欄目錄：目錄

總結

以上是生活随笔為你收集整理的python模块讲解_python模块详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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