Модули в python

„ Програмиране с Python“, ФМИ

Стефан Кънев & Николай Бачийски

12.03.2007г.

Елементарен проблем

world.py:

""" A module for playing with the world. """
def destroy():
   """Destroys the world."""
   print "The world was destroyed!"

def save(kind):
   """Saves a kind."""
   print "All the", kind, "were saved."

Искаме да ползваме горните функции в много програми, а не искаме да копираме кода във всяка от тях.

Елементарно решение

women.py:

import world
world.save('women')
world.destroy()

animals.py:

import world
world.save('animals')
world.destroy()

Работи без проблеми ако трите файла са в една директория.
Чрез модули можем да използваме един и същи код много пъти (code reuse).

Атрибути

• Обектите имат свързани с тях имена, наречени атрибути, които се достъпват чрез оператора . (точка)
• Нека разгледаме по-подробно world.destroy()
• destroy е функция и е атрибут на обекта world, който пък е модул

• >>> world
  

• >>>world.destroy
  

• с вградената функция dir можем да видим всички атрибути на обект:

• >>> dir(world)
  ['__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', 'destroy', 'save']
  >>> world.__doc__
  ' A module for playing with the world. '
  >>> world.__name__
  'world'

Области от имена (1)

• Всяка програма е модул сама по себе си и всички глобални имена, са негови атрибути
• savepoohs.py:

• import world
  def savePoohs():
     world.save('Poohs')
  insane = True
  print dir()

• Ще отпечата: [<системни атрибути> 'world', 'savePoohs', 'insane']

Области от имена (2)

• В различни модули можем да имаме едни и същи имена
• Всеки модул си има различен набор от имена

• import pooh
  import piglet
  def breakfast():
     print "Is it already eleven?"
  pooh.breakfast()
  piglet.breakfast()
  breakfast()

Ако използваме модули няма нужда да се притесняваме, че в няколко програми сме използвали едни и същи имена.

Търсене на атрибути

• answer = 42
• в този случай е ясно, че обектът зад името answer трябва да се търси по стандартния начин (в разните обхвати)
• pooh.naivete = 42
• името naivete не трябва да се търси в стандартните обхвати, а трябва да се търси в списъка с атрибути на обекта зад името pooh
• universe.milkyway.earth.europe.bg.beautify()

Модули и обхвати

• Глобалните променливи са на практика модулни променливи. Те са глобални само в рамките на модула, в който се намират.
• mod.py:

• bottles = 1
  def addBottle():
     global bottles
     bottles += 1

• bottler.py:

• import mod
  bottles = 5
  mod.addBottle()
  print bottles, mod.bottles

Използване на модули — import

Чрез вградената фунцкия import ни дава възможност да ползваме код от външни файлове.

Ето какво се случва, ако изпълним import mod:

1. Намира се файла, в който се намира модула
2. Кодът се компилира до байт-код (ако е необходимо)
3. Кодът на модула се изпълнява (дефиниции на функции, друг код)
4. На името mod се присвоява обекта на изпълнения модул

Търсене на файла

import mod

Търси се в:

1. текущата директория
2. променливата на средата PYTHONPATH
3. системни директории с модули
4. директории, описани в .pth файлове

Всички по реда на претърсване: списъка sys.path

Модул vs. Програма

• И в двата случая кодът ни се изпълнява
• Искаме ако кодът ни е бил изпълнен директно да тестваме модула си
• Искаме ако кодът ни е бил включен с import само да дефинираме фукнциите си
• eater.py:

• def eat(what):
     print what, "was eaten."
    
  if (__name__ == '__main__'):
     eat('The world as we know it')

• $ python eater.py
The world as we know it was eaten.
• >>> import eater

Пакети от модули

Представете си, че имаме две отделни системи, в които има модул на име game

system1/
 game.py
 <други модули>
system2/
 game.py
 <други модули>

Сега напишете система, която използва модулите game и от двете други:

import game
game.play()

Тук вече имаме малък проблем.

Пакети от модули (2)

Би било много удобно ако можехме да разделим двата модула game в отделни пакети:

import system1.game
import system2.game
system1.game.play()
system2.game.play()

Това е възможно при няколко условия:

• директориите system1 и system2 са някъде из пътя за търсене на python
• във всяка от тях има файл с име __init__.py

При import на по-сложно име се извършва следното:

• намира се поредната компонента от пътя (разделени с точки)
• ако има съответстващ файл — включва се
• ако е директория — изпълнява се __init__.py в нея

Пакети от модули (3)

С пакети от модули можем с едни замах да import-нем много модули:

forest/pooh.py:

name = 'Pooh'

forest/piglet.py:

name = 'Piglet'

forest/__init__.py:

import pooh
import piglet

user.py:

import forest
print forest.pooh.name
print forest.piglet.name

import

• import mod — намира се модула и обектът му се присвоява на името mod

• sys = '/usr/src/sys'
  import os
  def listByExt(path, ext):
   return [d for d in os.listdir(path) if d.endswith('.'+ext)]
  
  # искаме да отпечатаме sys.path
  import sys
  print sys.path
  
  # сега да видим всички питонски файлове в /usr/src/sys
  print listByExt(sys, 'py')
  # опс:
  TypeError: coercing to Unicode: need string or buffer, module found
  

import as

import sys as sysmod

print sysmod.path Почти същото е като:

import sys
sysmod = sys
del sys
sysmod.path

само че ще загубим старата стойност на sys

from mod import names

Понякога е досадно да извикваме всеки път цялото име на накой обект, като universe.milkyway.earth.europe.bg.beautify()

from universe.milkyway.earth.europe.bg import beautify
beautify()

Или даже:

from universe.milkyway.earth.europe.bg import beautify as b
b()

from mod import *

Хубаво ли ви е така:

from mod import a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l

И на мен. Затова Python ни позволява да внесем в нашия модул всички имена от някой друг: from mod import *

• Имената от типа _име не се внасят
• Имената от типа __име__ не се внасят
• Ако в mod има списък с име __all__, то се внасят само имената съдържащи се в него

Още разни модулни неща

• Съществува модул __builtin__, който съдържа всички вградени функции и други имена:

  import __builtin__
  __builtin__.dir = abs
  print dir(-3)

• модулите се импортират само веднъж:

  >>> import world
  >>> world.save('babas')
  All the babas were saved.
  >>> world.save = 5
  >>> import world
  >>> world.save
  5

  За презареждане трябва да се ползва reload():

  >>> world.save
  5
  >>> reload(world)
  >>> world.save