一、模块和包
1.1 模块
1.1.1 模块的概念
模块是 Python 程序架构的一个核心概念
- 每一个以扩展名
py
结尾的Python
源代码文件都是一个 模块 - 模块名 同样也是一个 标识符,需要符合标识符的命名规则
- 在模块中定义的 全局变量 、函数、类 都是提供给外界直接使用的 工具
- 模块 就好比是 工具包,要想使用这个工具包中的工具,就需要先 导入 这个模块
1.1.2 模块的导入
– import 导入
1 | import 模块名1, 模块名2 |
提示:在导入模块时,每个导入应该独占一行
1 | import 模块名1 |
- 导入之后
- 通过
模块名.
使用 模块提供的工具 —— 全局变量、函数、类
- 通过
– 使用 as
指定模块的别名
如果模块的名字太长,可以使用
as
指定模块的名称,以方便在代码中的使用
1 | import 模块名1 as 模块别名 |
注意:模块别名 应该符合 大驼峰命名法
– from…import 导入
- 如果希望 从某一个模块 中,导入 部分 工具,就可以使用
from ... import
的方式 import 模块名
是 一次性 把模块中 所有工具全部导入,并且通过 模块名/别名 访问
1 | # 从 模块 导入 某一个工具 |
- 导入之后
- 不需要 通过
模块名.
- 可以直接使用 模块提供的工具 —— 全局变量、函数、类
- 不需要 通过
注意
如果 两个模块,存在 同名的函数,那么 后导入模块的函数,会 覆盖掉先导入的函数
- 开发时
import
代码应该统一写在 代码的顶部,更容易及时发现冲突 - 一旦发现冲突,可以使用
as
关键字 给其中一个工具起一个别名
– from…import *(了解,不推荐)
1 | # 从 模块 导入 所有工具 |
注意
这种方式不推荐使用,因为函数重名并没有任何的提示,出现问题不好排查
1.1.3 模块的搜索顺序
Python
的解释器在 导入模块 时,会:
- 搜索 当前目录 指定模块名的文件,如果有就直接导入
- 如果没有,再搜索 系统目录
在开发时,给文件起名,不要和 系统的模块文件 重名
Python
中每一个模块都有一个内置属性 __file__
可以 查看模块 的 完整路径
1.1.4 原则 —— 每一个文件都应该是可以被导入的
- 一个 独立的
Python
文件 就是一个 模块 - 在导入文件时,文件中 所有没有任何缩进的代码 都会被执行一遍!
实际开发场景
- 在实际开发中,每一个模块都是独立开发的,大多都有专人负责
- 开发人员 通常会在 模块下方 增加一些测试代码
- 仅在模块内使用,而被导入到其他文件中不需要执行
__name__
属性(固定写法)
__name__
属性可以做到,测试模块的代码 只在测试情况下被运行,而在 被导入时不会被执行!
__name__
是Python
的一个内置属性,记录着一个 字符串- 如果 是被其他文件导入的,
__name__
就是 模块名 - 如果 是当前执行的程序
__name__
是__main__
在很多 Python
文件中都会看到以下格式的代码:
1 | # 导入模块 |
1.2 包
1.2.1 概念
- 包 是一个 包含多个模块 的 特殊目录
- 目录下有一个 特殊的文件
__init__.py
- 包名的 命名方式 和变量名一致,小写字母 +
_
好处
- 使用
import 包名
可以一次性导入 包 中 所有的模块
1.2.2 案例演练
- 新建一个
hm_message
的 包 - 在目录下,新建两个文件
send_message
和receive_message
- 在
send_message
文件中定义一个send
函数 - 在
receive_message
文件中定义一个receive
函数 - 在外部直接导入
hm_message
的包
__init__.py
- 要在外界使用 包 中的模块,需要在
__init__.py
中指定 对外界提供的模块列表
1 | # 从 当前目录 导入 模块列表 |
1.3 发布模块
1.3.1 制作发布压缩包步骤
- 如果希望自己开发的模块,分享 给其他人,可以按照以下步骤操作
1) 创建 setup.py
setup.py
的文件
1 | from distutils.core import setup |
有关字典参数的详细信息,可以参阅官方网站:
https://docs.python.org/2/distutils/apiref.html
2) 构建模块
1 | $ python3 setup.py build |
3) 生成发布压缩包
1 | $ python3 setup.py sdist |
注意:要制作哪个版本的模块,就使用哪个版本的解释器执行!
1.3.2 安装模块
1 | tar -zxvf hm_message-1.0.tar.gz |
安装模块即把模块安装至python解释器中,可以在电脑任何地方直接
import 模块名
即可使用
1.3.3 卸载模块
直接从安装目录下,把安装模块的 目录 删除就可以
1 | $ cd /usr/local/lib/python3.5/dist-packages/ |
1.3.4 pip
安装第三方模块
第三方模块 通常是指由 知名的第三方团队 开发的 并且被 程序员广泛使用 的
Python
包 / 模块- 例如
pygame
就是一套非常成熟的 游戏开发模块
- 例如
pip
是一个现代的,通用的Python
包管理工具提供了对
Python
包的查找、下载、安装、卸载等功能安装和卸载
pygame
命令如下:
1 | # 安装 pip3 |
二、文件
2.1 文件的概念
2.2 文件的操作
2.2.1 文件操作的基本套路
在 计算机 中要操作文件的套路非常固定,一共包含三个步骤:
- 打开文件
- 读、写文件
- 读 将文件内容读入内存
- 写 将内存内容写入文件
- 关闭文件
2.2.2 操作文件的函数/方法
序号 | 函数/方法 | 说明 |
---|---|---|
01 | open | 打开文件(文件名区分大小写),如果文件 存在,返回 文件操作对象,如果文件 不存在,会 抛出异常 |
02 | read | 将文件内容读取到内存,该方法可以一次性 读入 并 返回 文件的 所有内容,注意:read 方法执行后,会把 文件指针 移动到 文件的末尾 |
03 | write | 将指定内容写入文件 |
04 | close | 关闭文件,如果 忘记关闭文件,会造成系统资源消耗,而且会影响到后续对文件的访问 |
- 使用方法:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11# 1. 打开文件
file = open("README")
# 2. 读取文件
text1 = file.read()
# 3. 写文件
text2 = file.write("--hello123")
# 4. 关闭文件
file.close()
- 文件指针(知道)
- 文件指针 标记 从哪个位置开始读取数据
- 第一次打开 文件时,通常 文件指针会指向文件的开始位置
- 当执行了
read
方法后,文件指针 会移动到 读取内容的末尾- 默认情况下会移动到 文件末尾
2.2.3 打开文件的方式
1 | f = open("文件名", "访问方式") |
访问方式 | 说明 |
---|---|
r | 以只读方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头,这是默认模式。如果文件不存在,抛出异常 |
w | 以只写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在,创建新文件 |
a | 以追加方式打开文件。如果该文件已存在,文件指针将会放在文件的结尾。如果文件不存在,创建新文件进行写入 |
r+ | 以读写方式打开文件。文件的指针将会放在文件的开头。如果文件不存在,抛出异常 |
w+ | 以读写方式打开文件。如果文件存在会被覆盖。如果文件不存在,创建新文件 |
a+ | 以读写方式打开文件。如果该文件已存在,文件指针将会放在文件的结尾。如果文件不存在,创建新文件进行写入 |
提示
- 频繁的移动文件指针,会影响文件的读写效率,开发中更多的时候会以 只读、只写 的方式来操作文件
2.2.4 按行读取文件内容
readline
方法可以一次读取一行内容- 方法执行后,会把 文件指针 移动到下一行,准备再次读取
读取大文件的正确姿势
1 | # 打开文件 |
2.3 文件/目录的常用管理操作
2.3.1 文件操作
序号 | 方法名 | 说明 | 示例 |
---|---|---|---|
01 | rename | 重命名文件 | os.rename(源文件名, 目标文件名) |
02 | remove | 删除文件 | os.remove(文件名) |
2.3.2 目录操作
序号 | 方法名 | 说明 | 示例 |
---|---|---|---|
01 | listdir | 目录列表 | os.listdir(目录名) |
02 | mkdir | 创建目录 | os.mkdir(目录名) |
03 | rmdir | 删除目录 | os.rmdir(目录名) |
04 | getcwd | 获取当前目录 | os.getcwd() |
05 | chdir | 修改工作目录 | os.chdir(目标目录) |
06 | path.isdir | 判断是否是文件 | os.path.isdir(文件路径) |
提示:文件或者目录操作都支持 相对路径 和 绝对路径
2.4 实践:大/小文件的复制
2.4.1 小文件复制
- 打开一个已有文件,读取完整内容,并写入到另外一个文件
1 | # 1. 打开文件 |
2.4.2 大文件复制
- 打开一个已有文件,逐行读取内容,并顺序写入到另外一个文件
1 | # 1. 打开文件 |
- 在 终端 / 文件浏览器、 中可以执行常规的 文件 / 目录 管理操作,例如:
- 创建、重命名、删除、改变路径、查看目录内容、……
- 在
Python
中,如果希望通过程序实现上述功能,需要导入os
模块
三、eval函数
3.1 eval
函数
eval()
函数十分强大 —— 将字符串 当成 有效的表达式 来求值 并 返回计算结果
1 | # 基本的数学计算 |
3.2 案例 - 计算器
需求
- 提示用户输入一个 加减乘除混合运算
- 返回计算结果
1 | input_str = input("请输入一个算术题:") |
3.3 不要滥用 eval
在开发时千万不要使用
eval
直接转换input
的结果
1 | __import__('os').system('ls') |
- 等价代码
1 | import os |
- 执行成功,返回 0
- 执行失败,返回错误信息