4.5　模块

模块（Module）能够有逻辑地组织Python代码段。把相关的代码分配到一个模块中能让代码更好用，更易懂。简单地说，模块就是一个保存了Python代码的文件。模块中能定义函数、类和变量。

导入Python中的模块和C语言中的头文件同引用Java中的包类似，例如，在Python中要调用sqrt（）函数，必须用import关键字导入math这个模块。下面就学习Python中的模块。

4.5.1　import导入模块

1.导入模块的方式

在Python中用关键字import来导入某个模块。方式如下：

例如，要引用模块math，可以在文件最开始的地方用import math来导入。

调用模块中函数的方法如下：

例如：

为什么必须加上模块名进行调用呢？因为可能存在这样一种情况：在多个模块中含有相同名称的函数，此时如果只是通过函数名来调用，解释器无法知道到底要调用哪个函数。所以，如果像上述这样导入模块的时候，调用函数必须加上模块名。

若只需要用到模块中的某个函数，只需要导入该函数即可，导入语句如下：

通过这种方式导入，调用函数时只能给出函数名，不能给出模块名，但是当两个模块中含有相同名称函数时，后面一次导入会覆盖前一次导入。

也就是说，假如模块A中有函数fun（），在模块B中也有函数fun（），如果导入A中的fun（）在先、B中的fun（）在后，那么当调用fun（）函数时，会执行模块B中的fun（）函数。

如果想一次性导入math中所有的项目，可以通过：

这是一种简单的导入模块中所有项目的方法，然而不建议过多地使用这种方式。

2.模块位置的搜索顺序

当导入一个模块时，Python解析器对模块位置的搜索顺序如下：

（1）当前目录。

（2）如果不在当前目录，Python则搜索在Python PATH环境变量下的每个目录。

（3）如果都找不到，Python会查看由安装过程决定的默认目录。

模块搜索路径存储在system模块的sys.path变量中。变量中包含当前目录、Python PATH和由安装过程决定的默认目录。例如：

输出结果：

3.列举模块内容

dir（模块名）函数返回一个排好序的字符串列表，内容是模块中定义的变量和函数。例如：

输出结果：

在此，特殊字符串变量_ _name_ _指模块的名字，_ _file_ _指该模块所在文件名，_ _doc_ _指该模块的文档字符串。

4.5.2　定义自己的模块

在Python中，每个Python文件都可以作为一个模块，模块的名字就是文件的名字。

例如，有这样一个文件fibo.py，在fibo.py中定义了3个函数add（）、fib（）、fib2（）：

那么在其他文件（如test.py）中就可以按如下方式使用：

加上模块名称来调用函数：

当然，也可以通过from fibo import add，fib，fib2来导入。

用直接函数名调用函数：

如果想列举fibo模块中定义的属性列表，可输入如下语句：

输出结果：

下面学习一些常用标准模块。

4.5.3　time模块

在Python中，通常有2种方式来表示时间：

（1）时间戳，是从1970年1月1日00：00：00开始到现在的秒数。

（2）时间元组struct_time，其中共有9个元素。具体如下：

tm_year（年比如2011）、tm_mon（月）、tm_mday（日）、tm_hour（小时，0-23）、tm_min（分，0-59）、tm_sec（秒，0-59）、tm_wday（星期，0–6，0表示周日）、tm_yday（一年中的第几天，1-366）、tm_isdst（是否是夏令时，默认为1夏令时）。

time模块包含既有时间处理的、也有转换时间格式的函数，如表4-5所示。

例如：

4.5.4　calendar模块

此模块的函数都是与日历相关的，例如打印某月的字符月历。星期一是默认的每周第一天，星期天是默认的最后一天。更改设置需调用calendar.setfirstweekday（）函数。calendar模块中包含的函数如表4-6所示。

另外，Python在提供datetime模块支持日期和时间运算的同时，还能更有效地处理和格式化输出。同时该模块还支持时区处理。例如：

4.5.5　random模块

随机数可以用于数学、游戏等领域，还经常被嵌入到算法中，用以提高算法效率，并提高程序的安全性。随机数函数在random模块中，常用的随机数函数如表4-7所示。

4.5.6　math模块和cmath模块

math模块实现了许多对浮点数的数学运算函数，这些函数一般是对C语言库中同名函数的简单封装。math模块的数学运算函数如表4-8所示。

续表

例如：

另外，在Python中cmath模块包含了一些用于复数运算的函数。cmath模块的函数跟math模块函数基本一致，区别是cmath模块运算的是复数，math模块运算的是数学运算。