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大家好，我是水滴~~

本篇主要讲述 Python 中的模块，主要内容有：模块的概念、自定义模块、如何引用其它模块、以及模块的搜索路径。

一、什么是模块

在 Python 中，一个模块（Module）就是一个 Python 文件，以 .py 结尾，它可以定义变量、函数、类和可执行语句等。

通常情况，我们会把能够实现某一特定功能或一系列相关功能的代码，放到一个模块中，从而方便其他程序或脚本导入并使用，提高了代码的复用性。

Python 有很多自带的模块，称为标准库，通过它们可以实现很多常见的功能。例如：sys、datetime、os、logging 等。

Python 还具有非常丰富的第三方模块，称为第三方库，通过它们可以实现很多特色的功能。例如：requests、selenium、PyPDF2、matplotlib、Django 等。

二、自定义模块

自定义模块首先要创建一个 Python 文件，文件命名为：模块名 + .py，其中模块名不能使用 Python 自带模块的名称。

下面我们 使用 IDLE 来创建一个模块：在 IDLE 菜单中选择【File】-【New File】，即可打开编辑窗口，在编辑窗口中编写模块的内容（下面模块中，实现了“加法”和“减法”两个函数）。

保存时，文件名即为模块名，下图将模块保存至 D:\IDLEProjects 目录中，模块名为 maths.py。

这样，一个模块就创建好了。

三、引用其它模块

上面我们自定义了一个模块 maths.py，那么我们该如何使用它呢？要使用它，首先就是引用它，即将模块加载到要使用的模块中。Python 有两个方式来引用模块：

3.1、使用 import 引用模块

import 可以引用模块，它的语法为：import module_name [as alias]，其中 module_name 为要引入的模块名，还可以通过 as 来指定一个别名。

我们在相同的目录中创建一个 tests.py 模块，并通过 import 来引入自定义的 maths 模块，下面就可以通过这个模块名来调用它的函数了，如下图：

执行该代码，输出结果如下图：

如果使用了别名，那么在使用的时候，就用别名来调用模块中的函数：

import maths as m

print(m.add(3, 1))
print(m.sub(3, 1))

3.2、使用 from...import 引用模块

前面使用 import 语句引入模块，必须使用模块名来调用对应的函数或变量，而 from...import 就不一样了，下面一起来看下。

使用 from...import 来引入模块，它的语法为：from model_name import member [, member]，其中 model_name 为模块名称；member 为模块中的变量、函数或类，也可以导入多个定义，中间使用逗号 , 隔开即可，如果导入全部定义，使用星号 * 代替。

使用 from...import 引入模块后，就可以不用加模块名，直接调用其中的函数了，如下图：

执行该代码，输出结果如下图：

下面代码引入 maths 模块中所有定义：

from maths import *

print(add(3, 1))
print(sub(3, 1))

3.3、查看导入了哪些定义

上面使用 from maths import * 引入模块，就不知道引入了哪些定义。其实我们可以通过 Python 自带的函数 dir() 来查看当前模块导入了哪些定义，如：

from maths import *

print(dir())

输出结果：

['__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'add', 'sub']

从输出结果可以看出，不但有模块自有的定义，还包含引入的 maths 模块中的两个函数。

3.4、该选择哪种方式引入模块呢？

上面介绍的两个引入模块的方式，我们该如何选择呢？

使用 from maths import * 的好处是不用指定模块，就可以直接调用其中的定义。但如果导入多个模块，其中的函数名相同时，那么后引入的模块会覆盖之前相同的函数，这种情况下就只能使用 import 引入模块了。

四、模块的搜索路径

上面例子中，maths.py 和 tests.py 模块在同一个目录下，所以可以引用。如果放在不同模块，还能引用吗？显然是不行的，因为模块引用时，是按照搜索路径来的。

可以使用 sys 模块的 path 变量来查看搜索路径：

import sys

print(sys.path)

输出结果：

['D:\\IDLEProjects', 'D:\\Python\\Python311\\Lib\\idlelib', 'D:\\Python\\Python311\\python311.zip', 'D:\\Python\\Python311\\Lib', 'D:\\Python\\Python311\\DLLs', 'D:\\Python\\Python311', 'D:\\Python\\Python311\\Lib\\site-packages']

第一个为当前模块的目录，其他为 Python 默认安装路径下的一些目录。

当然，我们也可以通过一些配置来引用不同目录下的模块，下面是三种方法：

4.1、临时添加

可以在模块中使用 sys.path.append() 方法临时添加一个目录。

import sys

sys.path.append('E:\temp')

该方式只对当前模块生效。

4.2、增加 .pth 文件（推荐）

在 Python 的安装目录中，找到 Lib\site-packages 目录（我的目录为：D:\Python\Python311\Lib\site-packages），在该目录中添加一个 .pth 文件，文件名没有要求，内容为要添加的目录。

这种方式对当前 Python 版本生效，也是我们推荐的一种方式。

4.3、在 PYTHONPATH 环境变量中添加

还可以通过操作系统的环境变量来添加，增加一个系统变量 PYTHONPATH，值为要添加的目录即可。

这种方式会对当前操作系统中，安装的所有 Python 版本生效。

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