(5)模块

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 python3
# -*- 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python3 hello.py获得的sys.argv就是['hello.py'];  
运行python3 hello.py Michael获得的sys.argv就是['hello.py', 'Michael]。

最后,注意到这两行代码:
```python
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
$ python3 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
$ python3
Python 3.4.3 (v3.4.3:9b73f1c3e601, Feb 23 2015, 02:52:03)
[GCC 4.2.1 (Apple Inc. build 5666) (dot 3)] 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!:
```python
>>> hello.test()
Hello, world!```


# 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。


```python
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。







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# [安装第三方模块](http://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/00143186362353505516c5d4e38456fb225c18cc5b54ffb000)
cmd命令行输入`pip install name`下载模块
## 模块搜索路径
当我们试图加载一个模块时,Python会在指定的路径下搜索对应的.py文件,如果找不到,就会报错:
```python
>>> import mymodule
Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: No module named mymodule```
默认情况下,Python解释器会搜索当前目录、所有已安装的内置模块和第三方模块,搜索路径存放在sys模块的path变量中:
```python
>>> import sys
>>> sys.path```
如果我们要添加自己的搜索目录,有两种方法:

一是直接修改sys.path,添加要搜索的目录:
```python
>>> import sys
>>> sys.path.append('/Users/michael/my_py_scripts')
这种方法是在运行时修改,运行结束后失效。```

二是设置环境变量PYTHONPATH,该环境变量的内容会被自动添加到模块搜索路径中。设置方式与设置Path环境变量类似。注意只需要添加你自己的搜索路径,Python自己本身的搜索路径不受影响。
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