Python基础 ：模块与包

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  • 2025-11-10 09:46 #27310
    Q QPY课程团队
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    模块与包（import, from, main）

    项目：构建一个模块化的“数学与问候工具包”，以导入和重用你自己的函数。

    01. 学习目标

    在本课结束时，你将能够：

      • 理解什么是模块和包
      • 导入内置和自定义的Python模块
      • 有效使用from-import、别名和main
      • 组织你的代码以实现可重用性和清晰性

    02. 问题场景

    随着项目的增长，你会希望将代码组织成更小的、可重用的文件。

    与其将所有内容放在一个Python文件中，你将学习使用模块和包来使你的项目可扩展且整洁。

    03. 第一步 – 什么是模块？

    模块只是一个包含函数、类或变量的Python文件（.py）。

    你可以将其导入到另一个文件中以重用其代码。

    示例：使用Python内置的math模块

    import math

print(math.sqrt(16))   # 4.0
print(math.pi)         # 3.141592...

    04. 步骤2 – 不同的导入方式

    根据你的使用场景，可以通过多种方式导入模块。

    # 导入整个模块
import math
print(math.sqrt(25))

# 导入特定函数
from math import sqrt, pi
print(sqrt(25), pi)

# 使用别名以方便调用
import math as m
print(m.sqrt(36))

    05. 第三步 – 创建您自己的模块

    您可以创建自己的 Python 文件并将其作为模块重用。

    calc.py

    def add(a, b):
    return a + b

def sub(a, b):
    return a - b

    main.py

    import calc

print(calc.add(3, 5))   # 8
print(calc.sub(10, 7))  # 3

    当你导入 calc 时，Python 会自动运行该文件一次，并提供对其函数的访问。

    06. 第四步 – 什么是包？

    包 是一个包含多个模块的文件夹。
    它必须包含一个 __init__.py 文件才能被识别为包。

    my_package/
    __init__.py
    math_ops.py
    string_ops.py
    from my_package import math_ops
print(math_ops.add(2, 3))

    包使得在大型项目中将相关模块分组变得简单。

    07. 第五步 – __name__ 和 __main__ 检查

    每个 Python 文件可以作为以下两者之一：

    1. 脚本（直接运行）
    2. 模块（被导入到另一个文件中）

    你可以使用 if __name__ == "__main__": 来区分它们。

    # test.py
def hello():
    print("Hello!")

if __name__ == "__main__":
    hello()

    直接执行时：

    $ python test.py
你好！

    导入时：

    import test

# 不会自动打印

    这使您能够包含仅在直接执行时运行的测试代码或演示。

    08. 第六步 – 安装外部库

    您可以使用pip安装第三方库。

    pip install requests

    然后，在你的项目中使用它：

    import requests

res = requests.get("https://api.github.com")
print(res.status_code)

    09. 第7步 – 实践示例

    示例1：标准模块

    import random

print(random.randint(1, 6))   # 掷骰子

    示例 2：自定义模块

    greet.py

    def say_hello(name):
    return f"你好，{name}!"

    main.py

    import greet
print(greet.say_hello("Sabin"))

    10. 第8步 – 迷你项目：数学与问候工具包

    让我们构建一个简单的包，结合数学和问候模块。

    项目结构

    toolkit/
    __init__.py
    math_tools.py
    greet_tools.py
main.py

    math_tools.py

    def add(a, b):
    return a + b

def multiply(a, b):
    return a * b

    greet_tools.py

    def greet(name):
    return f"欢迎, {name}!"

    main.py

    from toolkit import math_tools, greet_tools

print(math_tools.add(10, 5))
print(greet_tools.greet("Sabin"))

    输出：

    15
欢迎，Sabin！

    11. 反思

    您已经学习了如何：

      • 导入内置和自定义模块
      • 将多个文件组织成包
      • 使用__main__将测试代码与导入分开
      • 构建您自己的数学与问候工具包以便重用代码

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