使用模块
Python本身就内置了很多非常有用的模块,只要安装完毕,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文件本身使用标准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__
变量把作者写进去,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
获得的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:
$ python hello.py
Hello, world!
$ python hello.py Michael
Hello, Michael!
如果启动Python交互环境,再导入hello
模块:
$ python
Python 2.7.5 (default, Aug 25 2013, 00:04:04)
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 5.0 (clang-500.0.68)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import hello
>>>
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!
:
>>> hello.test()
Hello, world!
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样,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,比如上面的__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?请看例子:
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,只有外部需要引用的函数才定义为public。