2024-10.python包与模块

本文主要是介绍2024-10.python包与模块，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

模块与包

模块

模块介绍

在计算机程序的开发过程中，随着程序代码越写越多，在一个文件里代码就会越来越长，越来越不容易维护。

为了编写可维护的代码，我们把很多函数分组，分别放到不同的文件里，这样，每个文件包含的代码就相对较少，很多编程语言都采用这种组织代码的方式。而这样的一个py文件在Python中称为模块（Module）。

模块是组织代码的更高级形式，大大提高了代码的阅读性和可维护性。

模块一共四种：

解释器内建模块
python标准库
第三方模块
应用程序自定义模块

另外，使用模块还可以避免函数名和变量名冲突。相同名字的函数和变量完全可以分别存在不同的模块中，因此，我们自己在编写模块时，不必考虑名字会与其他模块冲突。

模块导入

'''
# 方式1：导入一个模块
import 模块名
import 模块名 as 别名# 方式2：导入多个模块
import (模块1模块2 )import 模块1,模块2# 方式3：导入成员变量
from 模块名 import 成员变量
from 模块名 import *
'''

导入模块时会执行模块，多次导入只执行一次。

案例：

cal.py
logger.py
main.py

#cal.py
def add(x,y):return x + ydef mul(x,y):return x * yprint('这是cal模块文件')

#logger.py
def get_logger():print('打印日志！')print('这是logger模块文件')

#main.py
import cal #导入了cal模块
import logger #导入和logger模块
#注意：import导入模块，就好比是将模块中的代码执行了
from cal import mul #将cal模块中的mul成员进行导入#调用用了cal模块中的add函数
result = cal.add(1,2)
print(result)
c = mul(3,4)
print(c)#调用了logger模块中的get_logger函数
logger.get_logger()

`name`

__name__是python内置变量，存储的是当前模块名称。

对于很多编程语言来说，程序都必须要有一个入口。像C，C++都有一个main函数作为程序的入口，而Python作为解释性脚本语言，没有一个统一的入口，因为Python程序运行时是从模块顶行开始，逐行进行翻译执行，所以，最顶层（没有被缩进）的代码都会被执行，所以Python中并不需要一个统一的main()作为程序的入口。

在刚才的案例中三个模块都打印一次__name__

#cal.py
def add(x,y):return x + ydef mul(x,y):return x * yprint('这是cal模块文件,__name__内置变量的值为：',__name__)#logger.py
def get_logger():print('打印日志！')print('这是logger模块文件,__name__内置变量的值为：',__name__)#main.py：作为执行文件
import cal #导入了cal模块
import logger #导入和logger模块print('main文件的__name__这个内置变量为：',__name__)

结果为：

这是cal模块文件,__name__内置变量的值为： cal
这是logger模块文件,__name__内置变量的值为： logger
main文件的__name__这个内置变量为： __main__

通过结果发现__name__只有在执行模块中打印__main__,在其他导入模块中打印各自模块的名称。

所以，__name__可以有以下作用：

利用__name__=="__main__"声明程序入口。
可以对导入的模块进行功能测试

包

什么是包

当一个项目中模块越来越多，维护和开发不是那么高效的时候，我们可以引入一种比模块更高级语法：包。

包是对相关功能的模块py文件的组织方式。

包可以理解为文件夹，更确切的说，是一个包含__init__文件的文件夹。

导入包的语法

import 包名[.模块名 [as 别名]]
from 包名 import 模块名 [as 别名]
from 包名.模块名 import 成员名 [as 别名]

案例：将上面案例中的cal .py文件放到utils包中管理，logger.py放到logger包中管理。

-- demomain.py  #执行文件-- m_log #包__init__.pylogger.py #存储在logger包中的一个模块

from m_log import logger
logger.get_logger() #调用了logger模块中的get_logger函数

常见模块

time模块

三种时间形式

在Python中，通常有这三种方式来表示时间：时间戳、元组(struct_time)、格式化的时间字符串：

(1) 时间戳(timestamp) ：通常来说，时间戳表示的是从1970年1月1日00:00:00开始按秒计算的偏移量。我们运行“type(time.time())”，返回的是float类型。

(2) 格式化的时间字符串(Format String)： ‘1988-03-16’

(3) 元组(struct_time) ：struct_time元组共有9个元素:(年，月，日，时，分，秒，一年中第几周，一年中第几天等）

# <1> 时间戳>>> import time
>>> time.time()     
1493136727.099066# <2> 时间字符串
>>> time.strftime("%Y-%m-%d %X") #%Y:年 %m：月 %d：天 %X:时分秒
'2017-04-26 00:32:18'#<3> 程序暂定固定的时间
import time
print('正在下载数据......')
time.sleep(2) #程序暂定n秒
print('下载成功！')

小结：时间戳是计算机能够识别的时间；时间字符串是人能够看懂的时间；元组则是用来操作时间的

import time
#计算一组程序执行的耗时
start = time.time()
#测试代码
num = 0
for i in range(10000000):num += 1
print(num)
##############################
print('总耗时：',time.time()-start)

random模块

>>> import random
>>> random.random()      # 大于0且小于1之间的小数
0.7664338663654585
>>> random.randint(1,5)  # 大于等于1且小于等于5之间的整数
2
>>> random.randrange(1,3) # 大于等于1且小于3之间的整数
1
>>> random.choice([1,'23',[4,5]])  # 返回列表中的随机一个元素
1
>>> random.sample([1,'23',[4,5]],2) # 列表元素任意2个随机组合
[[4, 5], '23']
>>> random.uniform(1,3) #大于1小于3的小数
1.6270147180533838
>>> item=[1,3,5,7,9]
>>> random.shuffle(item) # 直接将原来的列表元素打乱次序，不会返回一个新列表
>>> item
[5, 1, 3, 7, 9]

随机验证码案例：

import random
def v_code():code = '' #存储验证码数据for i in range(5):num = random.randint(0,9) #产生了一个随机的个位数alf = chr(random.randint(65,90)) #随机产生了一个字母add = random.choice([num,alf]) #随机从列表中选择一个元素code = ''.join([code,str(add)])return codecode_text = v_code()
print(code_text)

os模块

os模块是与操作系统交互的一个接口

import osos.getcwd() # 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径
os.chdir("dirname")  # 改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd
os.curdir   # 返回当前目录: ('.')
os.pardir  # 获取当前目录的父目录字符串名：('..')
os.makedirs('dirname1/dirname2')   # ***可生成多层递归目录
os.removedirs('dirname1')    # ***若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推
os.mkdir('dirname')    #*** 生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname
os.rmdir('dirname')    # *** 删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname
os.listdir('dirname')    # ***列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印
os.remove()  #*** 删除一个文件
os.rename("oldname","newname")  #*** 重命名文件/目录
os.stat('path/filename') #  获取文件/目录信息
os.sep    # 输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/"
os.linesep    # 输出当前平台使用的行终止符，win下为"\t\n",Linux下为"\n"
os.pathsep    # 输出用于分割文件路径的字符串 win下为;,Linux下为:
os.name    # 输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'
os.system("bash command")  # 运行shell命令，直接显示
os.environ  # 获取系统环境变量
os.path.abspath(path)  # ***返回path规范化的绝对路径
os.path.split(path)  # 将path分割成目录和文件名二元组返回
os.path.dirname(path)  # 返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素
os.path.basename(path) #  返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值。即os.path.split(path)的第二个元素
os.path.exists(path) #  ***如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False
os.path.isabs(path)  # 如果path是绝对路径，返回True
os.path.isfile(path)  # ***如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False
os.path.isdir(path)  # ***如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False
os.path.join(path1[, path2[, ...]])  # 将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略
os.path.getatime(path)  # 返回path所指向的文件或者目录的最后访问时间
os.path.getmtime(path)  # 返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间
os.path.getsize(path) # ***返回path的大小

序列化模块：json

序列化：将python中的字典，列表对象转换成指定形式字符串

反序列化：将指定格式的字符串转换成字典，列表对象

基本使用

import json
dic = {'hobby':['football','pingpang','smoke'],'age':20,'score':97.6,'name':'zhangsan'
}
#序列化：将字典对象转换成了json格式的字符串
r = json.dumps(dic)
print(r)

import jsonstr = '{"hobby": ["football", "pingpang", "smoke"], "age": 20, "score": 97.6, "name": "zhangsan"}'
#反序列化：将字符串转换成了字典对象
dic = json.loads(str)
print(dic)

#持久化存储字典
import json
dic = {'hobby':['football','pingpang','smoke'],'age':20,'score':97.6,'name':'zhangsan'
}
fp = open('./dic.json','a')
#dump首先将dic字典进行序列化，然后将序列化后的结果写入到了fp表示的文件中
json.dump(dic,fp)
fp.close()

import json
fp = open('./dic.json','r')
#load将文件中的字符串数据进行读取，且将其转换成字典类型
dic = json.load(fp)
print(dic)
fp.close()

正则模块

什么是正则表达式？
- 正则表达式(Regular Expression)是一种文本模式，包括普通字符（例如，a 到 z 之间的字母）和特殊字符（例如，*，+，？等）。
- 正则表达式使用单个字符串来描述、匹配一系列匹配某个句法规则的字符串。
常用的正则标识

单字符：. : 除换行以外所有字符[] ：[aoe] [a-w] 匹配集合中任意一个字符\d ：数字  [0-9]数量修饰：* : 任意多次  >=0+ : 至少1次   >=1? : 可有可无  0次或者1次{m} ：固定m次 hello{3,}{m,} ：至少m次{m,n} ：m-n次
边界：$ : 以某某结尾 ^ : 以某某开头
分组：(ab)  
贪婪模式： .*
非贪婪（惰性）模式： .*?

正则在python中的使用

基于re模块进行正则匹配操作
主要使用re模块中的findall进行指定规则的匹配
- findall(str,rule)
  - str表示即将进行匹配的原始字符串数据
  - rule表示指定规则的正则表达式
  - findall返回的是列表，列表中存储匹配到的指定内容
练习

import re#提取170
string = '我喜欢身高为170的女孩'
ex = '\d+'
result = re.findall(ex,string)
print(result[0])
#####################################################################
#提取出http://和https://
key='http://www.baidu.com and https://boob.com'
ex = 'https?://'
result = re.findall(ex,key)
print(result)
#####################################################################
import re
#提取出hello
key='lalala<hTml>hello</HtMl>hahah' #输出<hTml>hello</HtMl>
ex = '<hTml>.*</HtMl>'
result = re.findall(ex,key)
print(result)#####################################################################
#提取出hit.
key='bobo@hit.edu.com'#想要匹配到hit.
# ex = 'h.*\.' #贪婪模式
ex = 'h.*?\.' #？将正则的贪婪模式调整为非贪婪模式。默认下为贪婪模式
result = re.findall(ex,key)
print(result)
#####################################################################
#匹配sas和saas
key='saas and sas and saaas'
ex = 'sa{1,2}s'
result = re.findall(ex,key)
print(result)
#####################################################################
key = '你好我的手机号是13222222222你记住了吗'
ex = '1[3,5,7,8,9]\d{9}'
result = re.findall(ex,key)
print(result)