Python 的模块（module）

贡献者： addis; shizy0808

预备知识　Python 入门

　　在 “Python 入门” 中，我们示范了如何从 math 模块中引入一些变量和函数（如 pi 和 sin）。现在我们来学习 Python 模块的原理。

　　事实上，Python 的模块可以是任意一个普通的 .py 拓展名的文件。这个文件中可以定义全局变量，函数，类，甚至是可执行的命令。当我们要在其他 .py 文件中使用这个文件中的函数或全局变量，只需要声明把前者作为模块使用即可。

　　例如创建模块文件

代码 1：mymodule.py

# 函数
def plus1(num):
    return num + 1
# 全局变量
num = 3.5
num2 = plus1(num)
# 执行一些命令
print('欢迎使用 mymodule.py')

在该模块中定义了一个函数和两个全局变量。注意在定义第二个变量时执行了函数 plus1，这个命令和下面的 print() 都会在模块被 import 时执行。关于创建模块的更多细节详见 “Python 创建模块笔记”。

1. 使用模块

　　现在，我们我们在同一文件夹中新建如下文件，就可以用 import 语句来使用我们刚刚创建的模块。

代码 2：test.py

import mymodule
print('num = ', mymodule.num)
print('num2 = ', mymodule.num2)
print('num2 + 1 = ', mymodule.plus1(mymodule.num2))

在 “Python 入门” 中我们还介绍了模块的不同导入方法，这里不再赘述。

　　除了内建模块外，Python 默认只会在当前文件夹（即路径）下搜索模块文件。若要添加其他搜索路径，可以在 import 命令之前使用

import sys
sys.path.insert(1, 路径)

其中 路径 既可以是绝对路径也可以是相对路径。例如要指定当前路径的子文件夹 modules，则使用 'modules/' 即可；如果是上层文件夹中的子文件夹，可用 '../modules/'。

　　 import module名字 以后，可以用 module名字.__file__ 查看 module 的文件路径。

2. 模块嵌套

　　在上面的例子中，如果在 mymodule.py 文件中使用了 import 语句导入其他模块中的函数和变量等，那么在其 test.py 中也可以使用这些函数和变量。例如在 mymodule.py 第一行插入

from math import pi

那么在 test.py 中就可以使用 mymodule.pi 获取这个变量。但如果把这行改为

import math

那么在 test.py 中要使用 mymodule.math.pi 才能获取这个变量。

3. 模块目录

__init__.py 文件（内容通常为空）用于把所在目录标记为模块目录。例如创建 mymod/__init__.py 以及 mymod/mod1.py 后，如果 mymod 在搜索路径下，那么就可以 import mymod.mod1 或者 from mymod import mod1。例如：import matplotlib.pyplot as plt 对应的文件就是 matplotlib/pyplot.py
__init__.py 也可以存在于子文件夹中。

未完成：另一种情况是 mymod 的子文件夹下面也有 __init__.py

4. Python 内建模块

　　 Python 中有几个内建模块（built-in module），可以随时导入。

math 模块

　　（未完成）

time 模块

　　在 Python 中，通常有这几种方式来表示时间（import time）：

　　 时间戳（timestamp）：通常来说，时间戳表示的是从 1970 年 1 月 1 日 00:00 (UTC)¹ 开始按秒计算的偏移量（不包括闰秒）。我们运行 type(time.time())，返回的是 float 类型精确到 1e-6 秒。

　　格式化的时间字符串

localtime() 返回当地时间，返回类型为 time.struct_time，类共有 9 个成员：（年：tm_year，月：tm_mon，日：tm_mday，时：tm_hour，分：tm_min，秒：tm_sec，周几：tm_wday（周 1 是 0），一年中第几天：tm_yday，是否夏令时：tm_isdst）
gmtime() 返回 GMT 时间，返回类型同样为 time.struct_time

random 模块

　　随机生成内容。

import random
# 0,1之间时间生成的浮点数  float
print(random.random())
# 随机生成传入参数范围内的数字 即 1，2，3
print(random.randint(1, 3))
# 随机生成传入参数范围内的数字，range 顾头不顾尾
print(random.randrange(1, 3))
# 随机选择 list 中一个元素
print(random.choice([1, '23', [4, 5]]))

sys 模块

import sys
# 命令行参数List，第一个元素是程序本身路径
print(sys.argv)
# 结果['D:/Pycharm Community/python内置函数/sysTest.py']
# 获取 Python 解释程序的版本信息
print(sys.version)

os 模块

　　目录与文件操作

os.getcwd() # 获取当前工作目录（current working directory）
os.chdir("dirname") # 改变当前脚本工作目录；相当于 shell 下 cd
os.makedirs('dirname1/dirname2')    # 可生成多层递归目录
# 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.removedirs('dirname1')
os.mkdir('dirname')   # 生成单级目录
os.rmdir('dirname')   # 删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错
# 列出指定目录下的所有文件和子目录的 list，包括隐藏文件
os.listdir('dirname')
os.remove('filename')  # 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.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.exists('path') # 判断 path 是否存在
os.path.isabs('path')  # 判断 path 是否为绝对路径
os.path.isfile('path')  # 判断 path 是否为一个存在的文件
os.path.isdir('path') # 判断 path 是否为一个存在的目录
os.path.join('path1', 'path2', ...) # 将多个路径组合后返回 path1/path2/... （最后没有 /）

1. ^ 这个时刻也叫 epoch