Подключение модулей в Python

Язык программирования Python имеет много встроенных функций. Однако их не хватает для решения всех видов задач, поэтому программисты добавляют инструменты, подключая модули.

Что такое модуль

Это отдельный файл, содержащий какой-то код. Любой скрипт, написанный программистом на Python 3, можно назвать модулем. Он может быть как исполняемым, так и подключаемым. Исполняемый модуль содержит код, который самостоятельно выполняет какие-то действия, а подключаемый представляет из себя набор функций, классов и объектов, которые можно использовать для решения задач в другой программе.

Разделение программ на модули даёт ряд преимуществ:

• Программа имеет понятную структуру, что позволяет программисту легко ориентироваться в тысячах строк кода.
• Позволяют использовать одни и те же имена для функций, то есть не допускают пересечений имён.
• Программисту не нужно загружать скрипт большим количеством функций, большая часть которых не используется, достаточно подключить только нужные модули или их части.

Исполняемый и подключаемый модуль

Можно написать такой скрипт, который будет и выполнять какие-то действия (программа), и импортироваться в другие модули (библиотека).

Его важно правильно оформить:

1. Весь исполняемый код помещается в функцию main() .
2. Функция main() вызывается после условия:

Подключение модуля

Это можно сделать разными способами, выбор зависит только от нужд и желаний программиста.

Модули в Python — это файлы с расширением «.py». При импорте расширение опускается, интерпретатор и так знает, что после команды import следует имя модуля.

Программист может без проблем подключить любой модуль, который есть в стандартной библиотеке Python 3. Для подключения специфичных пользовательских инструментов сначала нужно их скачать. Обычно для этого используется пакетный менеджер pip.

Обычное подключение — import

Подключать модули желательно в самом вверху скрипта, используя ключевое слово «import», например import random .

После подключения программа получает доступ ко всем функциям, методам и классам, содержащимся в нём.

Программист может вызвать любую функцию из подключенной библиотеки используя префикс « имя_модуля. «. Пример: random.randint(1,15) где random — это библиотека, которую мы подключили, а randint — имя функции, которая в ней описана.

Этот способ не допускает пересечения имён, то есть программист может использовать одно и то же имя функции в скрипте, точно такое же, как и в подключаемой библиотеке и не бояться, что после её подключения, функция будет переопределена.

Вот полный пример использования инструкции import в Python 3:

Использование псевдонимов — as

Некоторые модули имеют длинное и неудобное название. Для удобства и сокращения количества кода программист может заменить его на своё.

Например, если написать « import random as rand «, то вместо длинного random для обращения к функциям библиотеки можно будет использовать короткое rand .

Импорт компонентов — from

Чтобы не захламлять программу большим количеством неиспользуемых инструментов, можно подключать не весь модуль, а какую-то его часть.

Например, программист хочет использовать только одну функцию из математической библиотеки math . Если он подключит всю библиотеку, то в скрипт добавится более 40 функций, которые будут занимать место. Чтобы добавить в проект какую-то часть, используют ключевое слово from :

Таким образом, основной скрипт получает доступ только к определённой функции. Кроме того, при таком подключении при вызове функций из подключённого модуля не используется префикс. Важно не забывать об этом, чтобы не допустить конфликта имён.

Можно подключить несколько функций сразу в одной строке. Для этого их надо перечислить через запятую.

Если после import написать символ звёздочки «*», подключится все содержимое модуля. Это считается плохим тоном, потому что может привести к совпадению имён из основного скрипта с именами из подключаемого. Но если программист уверен, что использовал уникальные названия для функций и переменных, теоретически он может использовать этот способ.

Перезагрузка библиотеки

За один сеанс модуль можно импортировать только один раз. Если программист после импорта, изменит в файле, который импортировал что-либо, а потом снова его импортирует, основная программа не будет видеть этих изменений.

Всё потому, что при импорте библиотека кешируется, когда её пытаются импортировать снова, интерпретатор Python просто использует сохранённую в кэше копию.

Если всё же необходимо перезагрузить модуль, на помощью приходит функция reload() из стандартной библиотеки importlib. Перезагрузка не влияет на объекты, ссылающиеся на импортированный модуль, и позволяет реализовать динамическую перезагрузку компонентов программы.

Подключение из другой папки

Библиотеки подключаются очень просто, когда интерпретатор Python знает, где их искать. Python ищет модули:

• В папке исполняемого скрипта.
• Во встроенных модулях (built-in).
• В директориях, определённых в sys.path (также содержит переменную PYTHONPATH).

Чтобы импортировать модуль из другой папки в Python 3, можно сделать следующее:

• Добавить путь к папке с модулем с помощью команды библиотеки sys —
• Или переместить модуль в папку, определённую в путях поиска интерпретатора Python.

Для того чтобы директория, содержащая файлы, определялась как пакет, в неё необходимо добавить файл __init__.py. Он показывает интерпретатору Python, что папка — это пакет с модулями.

Начиная с версии Python 3.3, добавлять файл __init__.py в директорию больше не нужно, интерпретатор Python считает все папки пакетами.

Работа с модулями: создание, подключение инструкциями import и from

Модулем в Python называется любой файл с программой (да-да, все те программы, которые вы писали, можно назвать модулями). В этой статье мы поговорим о том, как создать модуль, и как подключить модуль, из стандартной библиотеки или написанный вами.

Каждая программа может импортировать модуль и получить доступ к его классам, функциям и объектам. Нужно заметить, что модуль может быть написан не только на Python, а например, на C или C++.

Подключение модуля из стандартной библиотеки

Подключить модуль можно с помощью инструкции import. К примеру, подключим модуль os для получения текущей директории:

После ключевого слова import указывается название модуля. Одной инструкцией можно подключить несколько модулей, хотя этого не рекомендуется делать, так как это снижает читаемость кода. Импортируем модули time и random.

После импортирования модуля его название становится переменной, через которую можно получить доступ к атрибутам модуля. Например, можно обратиться к константе e, расположенной в модуле math:

Стоит отметить, что если указанный атрибут модуля не будет найден, возбудится исключение AttributeError. А если не удастся найти модуль для импортирования, то ImportError.

Использование псевдонимов

Если название модуля слишком длинное, или оно вам не нравится по каким-то другим причинам, то для него можно создать псевдоним, с помощью ключевого слова as.

Теперь доступ ко всем атрибутам модуля math осуществляется только с помощью переменной m, а переменной math в этой программе уже не будет (если, конечно, вы после этого не напишете import math, тогда модуль будет доступен как под именем m, так и под именем math).

Инструкция from

Подключить определенные атрибуты модуля можно с помощью инструкции from. Она имеет несколько форматов:

Первый формат позволяет подключить из модуля только указанные вами атрибуты. Для длинных имен также можно назначить псевдоним, указав его после ключевого слова as.

Импортируемые атрибуты можно разместить на нескольких строках, если их много, для лучшей читаемости кода:

Второй формат инструкции from позволяет подключить все (точнее, почти все) переменные из модуля. Для примера импортируем все атрибуты из модуля sys:

Следует заметить, что не все атрибуты будут импортированы. Если в модуле определена переменная __all__ (список атрибутов, которые могут быть подключены), то будут подключены только атрибуты из этого списка. Если переменная __all__ не определена, то будут подключены все атрибуты, не начинающиеся с нижнего подчёркивания. Кроме того, необходимо учитывать, что импортирование всех атрибутов из модуля может нарушить пространство имен главной программы, так как переменные, имеющие одинаковые имена, будут перезаписаны.

Создание своего модуля на Python

Теперь пришло время создать свой модуль. Создадим файл mymodule.py, в которой определим какие-нибудь функции:

Теперь в этой же папке создадим другой файл, например, main.py:

Поздравляю! Вы сделали свой модуль! Напоследок отвечу ещё на пару вопросов, связанных с созданием модулей:

Как назвать модуль?

Помните, что вы (или другие люди) будут его импортировать и использовать в качестве переменной. Модуль нельзя именовать также, как и ключевое слово (их список можно посмотреть тут). Также имена модулей нельзя начинать с цифры. И не стоит называть модуль также, как какую-либо из встроенных функций. То есть, конечно, можно, но это создаст большие неудобства при его последующем использовании.

Импортирование модулей в Python

В Пайтоне имеется большое количество заранее написанных кодов, которые также известны как модули и пакеты. Модуль – это один файл, импортируемый Пайтоном, в то время как пакет состоит из двух и более модулей. Пакеты импортируются таким же образом, как и модули. Каждый сохраненный вами скрипт в Пайтоне является модулем. Это, конечно, может быть далеко не самым полезным модулем, но тем не менее. В данном разделе мы рассмотрим, как импортировать модули при помощи нескольких различных методов.

Импортируем модуль «this»

В Пайтоне есть ключевые слова для импорта модулей. Попробуйте вот этот:

Запустив данный код в своем интерпретаторе, вы увидите что-то в таком духе:

Поздравляем, вы нашли «пасхальное яйцо» в Пайтоне, также известное как «Дзен». Это одна из лучших неофициальных частей работы в Пайтон. Сам по себе модуль this не делает ничего особенного, только показывает оригинальный способ импорта чего-либо. Теперь давайте импортируем что-нибудь, чем мы сможем воспользоваться в будущем, к примеру, модуль math:

В примере выше мы импортировали модуль math и сделали что-то новое. Мы вызвали одну из функций модуля – sqrt (т.е. square root – квадратный корень). Для вызова метода импортированного модуля, нам нужно использовать следующий синтаксис: module_name.method_name(аргумент). В данном примере мы нашли квадратный корень от 4. В модуле math есть много других функций, которыми мы можем воспользоваться, такие как нахождение косинуса, факториал, логарифмы и другие. Вы можете призывать эти функции таким же образом, как и с функцией sqrt. Единственное, в чем вам нужно удостовериться – принимают ли они большее количество аргументов или нет. Теперь посмотрим на другой способ импорта.

Использование from в импорте

Некоторые люди не очень любят обозначать все, что они пишут названиями модулей. Впрочем, в Пайтоне есть решение и для этого. Вы можете импортировать из модуля только те функции, которые вам нужны. Представим, что нам нужно импортировать только функцию sqrt:

Это работает именно так, как читается: функция sqrt импортируется из модуля math. Попробую объяснить это иначе. Мы использовали ключевое слово from для импорта функции sqrt из модуля math. Мы также можем использовать этот метод для импорта нескольких функций из модуля math:

В данном примере мы импортировали как sqrt так и pi. Перед тем как обратиться к pi, стоит обратить внимание на то, что это не функция, которую вы вызываете, а величина.

Заказать дешевых подписчиков в группу ВК с качественными страницами можно на сервисе https://doctorsmm.com/. Вам также будет предложен широкий выбор формата ресурса и скорости его поступления. Обратите внимание, что практически на каждую услугу действуют внушительные оптовые скидки и гарантии. Не упустите свое выгодное предложение!

Когда вы выполняете импорт, вы действительно можете сделать это с величинами, функциями, даже с другим модулем. Есть еще один способ импорта, на который стоит обратить внимание. Давайте импортируем вообще всё!

Есть вопросы по Python?

На нашем форуме вы можете задать любой вопрос и получить ответ от всего нашего сообщества!

Telegram Чат & Канал

Вступите в наш дружный чат по Python и начните общение с единомышленниками! Станьте частью большого сообщества!

Паблик VK

Одно из самых больших сообществ по Python в социальной сети ВК. Видео уроки и книги для вас!

Импорт всего

В Пайтоне предусмотрена возможность импорта всех функций, переменных и модулей за раз. Это может быть плохой идеей, так как такой импорт может засорить ваше пространство имен. Пространство имен – это место, в котором находятся все ваши переменные, пока работает программа. К примеру, у вас есть своя переменная под названием sqrt:

Только что вы сделали функцию sqrt переменной, значение которой 5. Это называется затенением (shadowing). Это особенно хитрый способ упрощения своей жизни, когда вы выполняете импорт всего из модуля. Давайте взглянем:

Для импорта всего, кроме определенных частей модуля, мы просто используем знак * , что означает, что нам нужно импортировать все. В случае если мы не знаем, что находится в модуле math, мы даже не поймем, что уничтожили одну из импортированных функций. Когда мы пытаемся вызвать функцию sqrt после присвоения её целому числу, мы обнаружим, что она больше не работает.

По этой причине, в большинстве случаев рекомендуется использовать один из указанных в данном разделе способов для импорта. Но есть и несколько исключений из этого правила. В некоторых модулях импорт предусмотрен заранее, это возможно благодаря методу “*”. Одним из ярких примеров является Tkinter – набор инструментов, работающий с Пайтоном, который позволяет пользователю создавать пользовательские интерфейсы на рабочем столе. Причина, по которой определенно удобно импортировать через Tkinter заключается в том, что модули все имеют имена, так что вероятность повторного использования стремится к нулю.

Подведем итоги

Теперь вы знаете все об импорте в Пайтоне. Существуют десятки модулей, которые включены в Пайтон и которые вы можете применять для поднятия функционала своих программ. Вы можете использовать встроенные модули для запросов ОС, получить информацию из реестра Windows, настроить утилиты ведения журнала, выполнять анализ XML и многое, многое другое.

Являюсь администратором нескольких порталов по обучению языков программирования Python, Golang и Kotlin. В составе небольшой команды единомышленников, мы занимаемся популяризацией языков программирования на русскоязычную аудиторию. Большая часть статей была адаптирована нами на русский язык и распространяется бесплатно.

E-mail: vasile.buldumac@ati.utm.md

Образование
Universitatea Tehnică a Moldovei (utm.md)

• 2014 — 2018 Технический Университет Молдовы, ИТ-Инженер. Тема дипломной работы «Автоматизация покупки и продажи криптовалюты используя технический анализ»
• 2018 — 2020 Технический Университет Молдовы, Магистр, Магистерская диссертация «Идентификация человека в киберпространстве по фотографии лица»