Как добавить модуль в python: Модуль Math — Примеры математических программ в Python

Модуль Math — Примеры математических программ в Python

Библиотека Math в Python обеспечивает доступ к некоторым популярным математическим функциям и константам, которые можно использовать в коде для более сложных математических вычислений. Библиотека является встроенным модулем Python, поэтому никакой дополнительной установки через pip делать не нужно. В данной статье будут даны примеры часто используемых функций и констант библиотеки Math в Python.

Содержание статьи

Специальные константы библиотеки math

В библиотеке Math в Python есть две важные математические константы.

Число Пи из библиотеки math

Первой важной математической константой является число Пи (π). Оно обозначает отношение длины окружности к диаметру, его значение 3,141592653589793. Чтобы получить к нему доступ, сначала импортируем библиотеку math следующим образом:

Затем можно получить доступ к константе, вызывая pi:

Вывод

Данную константу можно использовать для вычисления площади или длины окружности.

Далее представлен пример простого кода, с помощью которого это можно сделать:

import math radius = 2 print(‘Площадь окружности с радиусом 2 равна:’, math.pi * (radius ** 2))

import math   radius = 2 print(‘Площадь окружности с радиусом 2 равна:’, math.pi * (radius ** 2))

Вывод

Площадь окружности с радиусом 2 равна: 12.566370614359172

Площадь окружности с радиусом 2 равна: 12.566370614359172

Мы возвели радиус во вторую степень и умножили значение на число Пи, как и следовало сделать в соответствии с формулой πr².

Совет от администрации: Как не потратить каникулы в пустую?

Не качайте курсы которые были слиты в интернете, в них смысла нет и тем более пользы. Лучше инвестируйте в свои знания, выйдите из зимних каникул с новой профессией.

Отвечаем сразу всем кто пишет нам в Telegram «С чего начать изучение Python?». Вот курс, пройдите его!

Получите сертификат!
И вы будете на голову выше остальных кандидатов!

Число Эйлера из библиотеки math

Число Эйлера (е) является основанием натурального логарифма. Оно также является частью библиотеки Math в Python. Получить доступ к числу можно следующим образом:

Вывод

В следующем примере представлено, как можно использовать вышеуказанную константу:

import math print((math.e + 6 / 2) * 4.32)

import math   print((math.e + 6 / 2) * 4.32)

Вывод

Экспонента и логарифм библиотеки math

В данном разделе рассмотрим функции библиотеки Math в Python, которые используются для нахождения экспоненты и логарифмов.

Функция экспоненты exp() в Python

Библиотека Math в Python поставляется с функцией exp(), которую можно использовать для вычисления значения е. К примеру, ex — экспонента от х. Значение е равно 2.718281828459045.

Метод может быть использован со следующим синтаксисом:

Параметр x может быть положительным или отрицательным числом. Если x не число, метод возвращает ошибку. Рассмотрим пример использования данного метода:

import math # Инициализация значений an_int = 6 a_neg_int = -8 a_float = 2.00 # Передача значений методу exp() и вывод print(math.exp(an_int)) print(math.exp(a_neg_int)) print(math.exp(a_float))

import math   # Инициализация значений an_int = 6 a_neg_int = -8 a_float = 2. 00   # Передача значений методу exp() и вывод print(math.exp(an_int)) print(math.exp(a_neg_int)) print(math.exp(a_float))

Вывод

403.4287934927351 0.00033546262790251185 7.38905609893065

403.4287934927351 0.00033546262790251185 7.38905609893065

Мы объявили три переменные и присвоили им значения с различными числовыми типами данных. Мы передали значения методу exp() для вычисления их экспоненты.

Мы также можем применить данный метод для встроенных констант, что продемонстрировано ниже:

import math print(math.exp(math.e)) print(math.exp(math.pi))

import math   print(math.exp(math. e)) print(math.exp(math.pi))

Вывод

15.154262241479262 23.140692632779267

15.154262241479262 23.140692632779267

При передаче не числового значения методу будет сгенерирована ошибка TypeError, как показано далее:

import math print(math.exp(«20»))

import math   print(math.exp(«20»))

Вывод

Traceback (most recent call last): File «C:/Users/admin/mathe.py», line 3, in <module> print (math.exp(«20»)) TypeError: a float is required

Traceback (most recent call last):   File «C:/Users/admin/mathe. py», line 3, in <module>     print (math.exp(«20»)) TypeError: a float is required

Как видно из примера выше, генерируется ошибка

TypeError.

Функция логарифма log() в Python

Функция log() возвращает логарифм определенного числа. Натуральный логарифм вычисляется относительно основания е. В следующем примере показано использование функции логарифма:

import math print(«math.log(10.43):», math.log(10.43)) print(«math.log(20):», math.log(20)) print(«math.log(math.pi):», math.log(math.pi))

import math   print(«math.log(10.43):», math.log(10.43)) print(«math.log(20):», math.log(20)) print(«math.log(math.pi):», math.log(math.pi))

В скрипте выше методу передаются числовые значения с различными типами данных. Также рассчитывается натуральный логарифм константы pi. Вывод следующий:

math.log(10.43): 2.344686269012681 math.log(20): 2.995732273553991 math.log(math.pi): 1.1447298858494002

math.log(10.43): 2.344686269012681 math.log(20): 2.995732273553991 math.log(math.pi): 1.1447298858494002

Функция log10() в Python

Метод log10() возвращает логарифм по основанию 10 определенного числа. К примеру:

import math # Возвращает log10 числа 50 print(«log10 числа 50 равен:», math.log10(50))

import math   # Возвращает log10 числа 50 print(«log10 числа 50 равен:», math.log10(50))

Вывод

log10 числа 50 равен: 1.

6989700043360187

log10 числа 50 равен: 1.6989700043360187

Функция log2() в Python

Функция log2() возвращает логарифм определенного числа по основанию 2. К примеру:

import math # Возвращает log2 числа 16 print(«log2 числа 16 равен:», math.log2(16))

import math   # Возвращает log2 числа 16 print(«log2 числа 16 равен:», math.log2(16))

Вывод

log2 числа 16 равен: 4.0

log2 числа 16 равен: 4.0

Функция log(x, y) в Python

Функция log(x, y) возвращает логарифм числа х по основанию

y. К примеру:

import math # Возвращает логарифм 3,4 print(«Логарифм 3 по основанию 4 равен:», math.log(3, 4))

import math   # Возвращает логарифм 3,4 print(«Логарифм 3 по основанию 4 равен:», math.log(3, 4))

Вывод

Логарифм 3 по основанию 4 равен: 0.6309297535714574

Логарифм 3 по основанию 4 равен: 0.6309297535714574

Функция log1p(x) в Python

Функция log1p(x) рассчитывает логарифм(1+x), как представлено ниже:

import math print(«Значение логарифма(1+x) от 10 равно:», math.log1p(10))

import math   print(«Значение логарифма(1+x) от 10 равно:», math. log1p(10))

Вывод

Значение логарифма(1+x) от 10 равно: 2.3978952727983707

Значение логарифма(1+x) от 10 равно: 2.3978952727983707

Арифметические функции в Python

Арифметические функции используются для представления чисел в различных формах и осуществления над ними математических операций. Далее представлен перечень самых популярных арифметических функций:

• ceil(): округление определенного числа вверх;
• fabs(): возвращает модуль (абсолютное значение) указанного числа;
• floor(): округление определенного числа вниз;
• gcd(a, b): получение наибольшего общего делителя чисел a и b;
• fsum(iterable): возвращает сумму всех элементов итерируемого объекта;
• expm1(): возвращает (e^x)-1;
• exp(x)-1: когда значение x слишком мало, вычисление exp(x)-1 может привести к значительной потери в точности. x (при использовании функции expml()) равно: 0.00010000500016667084

  К числу других математических функций относятся:

  • pow(): принимает два вещественных аргумента, возводит первый аргумент в степень, значением которой является второй аргумент, после чего возвращает результат. К примеру, pow(2, 2) эквивалентно выражению 2 ** 2;
  • sqrt(): возвращает квадратный корень определенного числа.

  Примеры данных методов представлены ниже:

  Возведение в степень

  Вывод

  Квадратный корень

  Вывод

  Тригонометрические функции в Python

  Модуль math в Python поддерживает все тригонометрические функции. Самые популярные представлены ниже:

  • sin(a): Возвращает синус "а" в радианах;
  • cos(a): Возвращает косинус "а" в радианах;
  • tan(a): Возвращает тангенс "а" в радианах;
  • asin(a): Возвращает инвертированный синус. Аналогичным образом работают "atan" и "acos";
  • degrees(a): Конвертирует угол "a" из радиан в градусы;
  • radians(a): Конвертирует угол "a" из градусов в радианы.

  Рассмотрим следующий пример:

  import math angle_In_Degrees = 62 angle_In_Radians = math.radians(angle_In_Degrees) print(‘Значение угла:’, angle_In_Radians) print(‘sin(x) равен:’, math.sin(angle_In_Radians)) print(‘tan(x) равен:’, math.tan(angle_In_Radians)) print(‘cos(x) равен:’, math.cos(angle_In_Radians))

  import math   angle_In_Degrees = 62 angle_In_Radians = math.radians(angle_In_Degrees)   print(‘Значение угла:’, angle_In_Radians) print(‘sin(x) равен:’, math.sin(angle_In_Radians)) print(‘tan(x) равен:’, math.tan(angle_In_Radians)) print(‘cos(x) равен:’, math. cos(angle_In_Radians))

  Вывод

  Значение угла: 1.0821041362364843 sin(x) равен: 0.8829475928589269 tan(x) равен: 1.8807264653463318 cos(x) равен: 0.46947156278589086

  Значение угла: 1.0821041362364843 sin(x) равен: 0.8829475928589269 tan(x) равен: 1.8807264653463318 cos(x) равен: 0.46947156278589086

  Обратите внимание, что вначале мы конвертировали значение угла из градусов в радианы для осуществления дальнейших операций.

  Конвертация типов числа в Python

  Python может конвертировать начальный тип числа в другой указанный тип. Данный процесс называется «преобразованием». Python может внутренне конвертировать число одного типа в другой, когда в выражении присутствуют смешанные значения. Такой случай продемонстрирован в следующем примере:

  Вывод

  В вышеприведенном примере целое число 3 было преобразовано в вещественное число 3. 0 с плавающей точкой. Результатом сложения также является число с плавающей точкой (или запятой).

  Однако иногда вам необходимо явно привести число из одного типа в другой, чтобы удовлетворить требования параметра функции или оператора. Это можно сделать с помощью различных встроенных функций Python.

  Например, чтобы преобразовать целое число в число с плавающей точкой, мы должны вызвать функцию float(), как показано ниже:

  a = 12 b = float(a) print(b)

  a = 12 b = float(a) print(b)

  Вывод

  Целое число типа integer было преобразовано в вещественное число типа float. float также можно конвертировать в integer следующим образом:

  a = 12.65 b = int(a) print(b)

  a = 12. 65 b = int(a) print(b)

  Вывод

  Вещественное число было преобразовано в целое через удаление дробной части и сохранение базового числа. Обратите внимание, что при конвертации значения в int подобным образом число будет усекаться, а не округляться вверх.

  Заключение

  Библиотека Math предоставляет функции и константы, которые можно использовать для выполнения арифметических и тригонометрических операций в Python. Библиотека изначально встроена в Python, поэтому дополнительную установку перед использованием делать не требуется. Для получения дополнительной информации можете просмотреть официальную документацию.

  для своих и из другой папки

  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:

     if __name__ == '__main__':
         main()

  В этом случае интерпретатор Python не будет запускать код, вложенный в условие, но все функции библиотеки можно будет использовать.

  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:

  import random
  a = random.randint(1, 15)
  print(a)

  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:

  from <имя подключаемого модуля> import <название функции>

  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.

  Пример:

  import my_name, time
  print(my_name.name) # Выведет Сергей
  time.sleep(10) # пауза во время которой изменяем 
  # значение name в файле my_name.py
  # с Сергей на Александр
  import my_name
  print(my_name.name) # Выведет Сергей

  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.

  Вот пример:

  from importlib import reload
  import my_name, time 
  print(my_name.name) # Выведет Сергей
  time.sleep(10)# меняем значение с Сергей на Александр 
  my_name = reload(my_name)
  print(my_name.name) # Выведет Александр

  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:

  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.

  Не стоит путать понятия “пакет” и “модуль”. Модуль — это отдельный файл, а пакет — это папка, в которой содержится несколько отдельных скриптов.

  Как правильно импортировать модули в Python: 4 полезных примера

  В крупных Data Science проектах часто приходится сталкиваться с тем, что Python-приложение разрастается и его нужно как-то организовывать. В этой статье мы расскажем вам, как работать с пакетами и модулями Python: разберем запуск модулей, прямые и косвенные обращения, объединение в пакеты, относительные импорты и рекомендации PEP 8 по импорту.

  Запуск модулей в командной строке

  Python-файлы, или модули, с расширением .py запускаются с командной строки. Файлы, которые находятся в одной папке, могут импортировать переменные, функции и классы друг друга. Рассмотрим пример с двумя файлами, один из которых импортирует функцию другого:

  # Файл one. py
  def foo(s):
      print(s)
  
  foo("python")
  

  # Файл two.py
  import one
  one.foo("school")
  

  Строчка import one не только импортирует файл, но и запускает его, поэтому можно наблюдать двойной результат:

  $ python one.py
  python
  $ python two.py
  python
  school
  

  Для импорта конкретных объектов используют конструкцию from ... import ..., тогда не потребуется писать вызовы через точку. Ниже показан пример такого использования.

  # Файл two.py
  from one import foo
  
  foo("school")

  $ python two.py
  python
  school
  

  В Python нет главной функции main

  В отличие от многих языков программирования, в Python нет функции main(), которая запускает всю программу. Но, возможно, вам встречалось видеть __name__ == “__main__”. Дело в том, что Python создает переменную __name__, которой присваивается имя модуля такое, что:

  • если модуль запускается напрямую, то этой переменной будет присвоено __main__;
  • если модуль будет запущен через импорт, то ему будет присвоено само название модуля.

  Допустим, у нас также имеется два файла, лежащие в одной папке:

  # Файл one.py
  def foo(s):
      print(s)
  
  def bar():
      print(__name__)
  
  if __name__ == "__main__":
      foo("python")
      bar()
  

  # Файл two.py
  import one
  
  one.foo("school")
  one.bar()
  

  Запуск файла one.py присвоит переменной __name__ значение __main__, тогда этот блок с if сработает:

  $ python one.py
  python
  __main__
  

  Запуск файла two. py, который содержит импорт файла one.py не запустит блок с if, потому что название модуля соответствует one:

  $ python two.py
  school
  one
  

  В конструкцию __name__ == “__main__” вставляют код, который может быть запущен только в результате прямого обращения.

  Объединяем модули в пакеты

  Разбиение разного функционала по файлам – хорошая идея, поскольку в будущем будет удобно к ним обращаться. Именно такую иерархическую структуру имеют библиотеки и фреймворки: мы знаем, что, например, в tf.keras находится классы для создания архитектуры модели машинного обучения (Machine Learning). Обсудим, что нужно, чтобы организовать свои Python-файлы.

  Объединение файлов под одним названием называется пакетом. Чтобы инициализировать такой пакет, достаточно создать пустой файл __init__.py в папке. Вот так, например, может выглядеть структура пакета:

  ml/
      __init__. py
      supervised_learning/
          __init__.py
          decision_tree.py
          linear_reg.py
      unsupervised_learning/
          __init__.py
          pca.py
          k_means.py
  

  Заметим, что сам пакет ml имеет также два других пакета, так как у каждого из них имеется файл __init__.py. Теперь импорты могут выглядеть следующим образом:

  import ml.supervised_learning.decision_trees
  from ml.supervised_learning import decision_trees
  import ml.unsupervised_learning.pca as pca
  

  Эти три строчки примеры абсолютного импорта.

  Относительные импорты внутри пакета

  Импорт модулей может быть также и относительным. Обращаясь к предыдущему примеру с пакетом ml, требуется в модуле unsupervised_learning.pca импортировать k_means. Это выглядит так:

  # внутри ml/unsupervised_learning/pca. py
  from . import k_means
  

  А чтобы из этого же модуля импортировать supervised_learning.linear_reg, нужно добавить две точки:

  # внутри ml/unsupervised_learning/pca.py
  from ..supervised_learning import linear_reg
  

  Относительные импорты должны содержать ключевое слово from. Ниже рассмотрены правильные и неправильные варианты.

  # внутри ml/unsupervised_learning/pca.py
  from . import k_means                        # ОК (относительный импорт)
  from ml.unsupervised_learning import k_means # ОК (абсолютный импорт)
  import k_means                               # Ошибка
  import .k_means                              # Ошибка
  

  С одной стороны, абсолютный импорт делает код более явным: понятно, что и откуда импортируется; с другой стороны, изменение названия пакета приведет к изменению всех частей кода, где он используется.

  Наконец, стоит отметить, что относительные импорты работают только для модулей надлежащего пакета, поэтому попытка обратиться к ним со стороны может оказаться неудачей. Но, чтобы обойти эту проблему, нужно указать флаг -m и запустить в виде модуля. Примеры ниже иллюстрируют правильный и неправильный способ запуска модулей со стороны, которые содержат относительные импорты.

  $ python ml/unsupervised_learning/pca.py # Ошибка относительных импортов
  $ python -m ml.unsupervised_learning.pca # ОК
  

  Рекомендации PEP 8

  Здесь мы также приведем примеры импорта согласно PEP 8 – документ с рекомендациями по стилю кодированию на Python.

  • Импорт отдельных модулей/пакетов должны осуществляться на разных строчках:

    # Правильно
    import os
    import sys
    

    # Неправильно
    import os, sys
    

    Тем не менее, в порядке вещей импортировать объекты из одного модуля/пакета:

    # Правильно
    from subprocess import Popen, PIPE
    

  • Импорты должны находится вверху файла, после комментариев к модулям, после документации и перед глобальными переменными и константами.
  • Все “dunders”, то есть все объекты Pythonс двумя нижними подчеркиваниям, должны находиться перед импортами:

    """Это документация к модулю
    
    Все dunders находятся перед импортами.
    """
    
    from __future__ import barry_as_FLUFL
    
    __all__ = ['a', 'b', 'c']
    __version__ = '0.1'
    __author__ = 'Cardinal Biggles'
    
    import os
    import sys

  • Импорты должны быть сгруппированы по следующему порядку:
    1. Стандартные Python-библиотеки.
    2. Связанные сторонние библиотеки.
    3. Локальные пакеты/модули.

    Пустая строка должна быть после каждой группы импортов.

  • Рекомендуется использовать абсолютные импорты, так как они более читаемы и отлаживаемы:

    import mypkg.sibling
    from mypkg import sibling
    from mypkg.sibling import example
    

    Однако, если ваш пакет очень сложно устроен и имеет много вложений, то можно использовать и относительные импорты, чтобы избежать длинного перечисления. С другой стороны, следует задуматься, нужна ли вам такая сложная структура.

  • Конструкции from <module> import *, которая импортирует все из модуля, нужно избегать, так как есть вероятность, что переменные импортированного модуля и переменные настоящего модуля будут иметь схожие названия.

  В следующей статье поговорим о тестировании кода на Python. А как на практике эффективно организовать файлы с вашими Data Science проектами, вы узнаете на наших Python-курсах в лицензированном учебном центре обучения и повышения квалификации IT-специалистов в Москве.

  Пакеты Python(package) — создание и добавление модуля, импорт

  Пакеты Python помогают нам управлять модулями и скриптами Python. Это обычные каталоги со сценарием инициализации — __init__.py.

  Как создать пакет Python?

  Мы можем создать пакет, выполнив следующие шаги.

  1. Создайте каталог пакета – для этого мы можем использовать terminal или Python IDE.
  2. Создать __init__.py файл — это необходимо для преобразования обычного каталога в пакет python. Этот файл используется для инициализации пакета и перечисления всех модулей. В самом простом виде этот файл может быть пустым.

  Что мы можем сохранить в пакете?

  • Файл инициализации;
  • Модули;
  • Скрипты;
  • Любой другой тип файлов.

  В общем, пакет — это каталог в наших компьютерных системах. Единственное отличие — это обязательное включение файла __init__.py.

  Можно ли создавать подпакеты?

  Да, мы можем создать пакет внутри другого пакета. Мы также должны следовать правилам упаковки, чтобы создать подпакет.

  Примеры

  Давайте рассмотрим несколько примеров создания и использования пакетов.

  1. Создание пакета

  $ mkdir utilities
  $ touch utilities/__init__.py
  $ mkdir utilities/strings
  $ mkdir utilities/strings/__init__.py
  $ tree
  .
  └── utilities
      ├── __init__. py
      └── strings
          └── __init__.py
  
  3 directories, 1 file
  $ 
  

  2. Добавление модулей

  Допустим, у нас есть два модуля Python — math.py и str_utils.py. У них есть несколько функций, которые будут использоваться в нашей программе.

  math.py:

  def add(x, y):
      return x + y
  
  
  def multiply(x, y):
      return x * y
  

  str_utils.py:

  def to_uppercase(s):
      s = str(s)
      return s.upper()
  
  
  def reverse(s):
      s = str(s)
      return s[::-1]
  

  Мы хотим добавить эти модули в наши пакеты. Просто скопируйте эти файлы в каталог пакетов, где вы хотите сохранить эти модули.

  $ ls
  math.py      str_utils.py utilities
  $ mv math.py utilities 
  $ mv str_utils.py utilities/strings 
  $ tree
  .
  └── utilities
      ├── __init__. py
      ├── math.py
      └── strings
          ├── __init__.py
          └── str_utils.py
  
  3 directories, 3 files
  $ 
  

  3. Импорт пакета

  Синтаксис для импорта модуля Python внутри пакета:

  import package.sub_package1.sub_package2.module
  import package.sub_package1.sub_package2.module as module
  

  Python использует переменную sys.path для поиска пакетов и модулей. Текущий каталог является частью переменной sys.path . Поэтому мы будем хранить наш скрипт python в каталоге python-packages. В противном случае нам придется добавить местоположение пакета в переменную sys.path .

  $ cat my_script.py 
  import sys
  
  print(sys.path)
  $ python3.7 my_script.py 
  ['/Users/pankaj/Desktop/python-packages', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python37.zip', '/Library/Frameworks/Python. framework/Versions/3.7/lib/python3.7', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7/lib-dynload', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7/site-packages']
  $ 
  

  Вот код my_script.py для доступа к модулям из пакетов и вызова их функций.

  import utilities.math as math
  import utilities.strings.str_utils as str_utils
  
  print(math.add(10, 20))
  print(str_utils.reverse("ABC"))
  

  Мы также можем импортировать модуль, используя синтаксис ниже:

  from package.sub_package1.sub_package2 import module
  

  Вот обновленный пример доступа к модулям «math» и «str_utils» в нашей программе.

  from utilities import math
  from utilities.strings import str_utils
  
  print(math.add(10, 20))
  print(str_utils.reverse("ABC"))
  

  4. Импорт * из пакета

  Мы можем импортировать каждый модуль из пакета, используя следующий синтаксис.

  from package.sub_package1.sub_package2 import *
  

  В этом случае Python ищет в sub_package2 пакеты, модули и функции. Это может вызвать побочные эффекты из-за импорта того, чего вы не хотите. Кроме того, это очень долгий процесс.

  Мы можем определить список импортируемых модулей, создав переменную __all__ в файле __init__.py.

  утилиты / __ init__.py:

  print('utilities package initialized')
  
  __all__ = ['math']
  

  утилиты / строки / __ init__.py:

  print('utilities.strings package initialized')
  
  __all__ = ['str_utils']
  

  Обновленный код my_script.py:

  from utilities import *
  from utilities.strings import *
  
  print(math.add(10, 20))
  print(str_utils.reverse("ABC"))
  

  Вывод:

  $ python3.7 my_script. py 
  utilities package initialized
  utilities.strings package initialized
  30
  CBA
  

  Обратите внимание, что код python в __init__.py выполняется первым, когда пакеты инициализируются и импортируются.

  Как добавить пакет в системный путь

  Невозможно всегда зависеть от иерархии каталогов для импорта модулей пакета. Мы можем добавить наш собственный пакет в переменную sys.path, а затем импортировать их в любой скрипт.

  import sys
  
  sys.path.append("/Users/pankaj/Desktop/python-packages")
  
  print(sys.path)
  
  import utilities.math as math
  
  print(math.add(1, 2))
  

  Вывод:

  $ python3.7 my_script.py 
  ['/Users/pankaj', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python37.zip', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3. 7/lib-dynload', '/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.7/lib/python3.7/site-packages', '/Users/pankaj/Desktop/python-packages']
  utilities package initialized
  3
  $ 
  

  Пакеты в Python позволяют нам разделить наши прикладные модули и скрипты на логические модули. Это сохраняет нашу базу кода чистой и простой в обслуживании.

  Что такое модуль в Python? А что значит пакет?

  В программировании модуль — это часть программного обеспечения, имеющая определенный функционал. Например, при создании игры в пинг-понг один модуль будет отвечать за игровую логику, а другой модуль будет отвечать за рисование игры на экране. Каждый модуль представляет собой файл, который можно редактировать отдельно.

  Написание модулей

  Mодули в Python — это просто файлы Python с расширением .py. Имя модуля будет именем файла. Модуль Python может иметь набор функций, классов или переменных, определенных и реализованных. В приведенном выше примере у нас будет два файла:

  mygame/
  mygame/game. py
  mygame/draw.py
  

  Скрипт Python game.py будет реализовывать игру. Он будет использовать функцию draw_game из файла draw.py, или, другими словами, модуль draw, который реализует логику для рисования игры на экране.

  Модули импортируются из других модулей с помощью команды import. В этом примере скрипт game.py может выглядеть примерно так:

  # game.py
  # import the draw module
  import draw
  
  def play_game():
      ...
  
  def main():
      result = play_game()
      draw.draw_game(result)
  
  # this means that if this script is executed, then 
  # main() will be executed
  if __name__ == '__main__':
      main()
  

  Модуль draw может выглядеть примерно так:

  # draw.py
  
  def draw_game():
      ...
  
  def clear_screen(screen):
      ...
  

  В этом примере модуль game импортирует модуль draw , что позволяет ему использовать функции, реализованные в этом модуле. Функция main будет использовать локальную функцию play_game для запуска игры, а затем выводить результат игры, используя функцию, реализованную в модуле draw, называемую draw_game. Чтобы использовать функцию draw_game из модуля draw, нам нужно указать, в каком модуле реализована функция, используя оператор точки. Чтобы сослаться на функцию draw_game из game модуля, нам нужно будет импортировать модуль draw и только затем вызывать draw.draw_game().

  Когда директива import draw будет запущена, интерпретатор Python будет искать файл в каталоге, из которого был выполнен скрипт, по имени модуля с префиксом .py, поэтому в нашем случае он попытается найти draw.py. Если он найдет его, то импортирует. Если нет, он продолжит искать встроенные модули.

  ВВозможно, вы заметили, что при импорте модуля появляется файл .pyc, который представляет собой скомпилированный файл Python. Python компилирует файлы в байт-код Python, так что ему не придется анализировать файлы при каждой загрузке модулей. Если файл .pyc существует, он загружается вместо файла .py, но этот процесс прозрачен для пользователя.

  Импорт объектов модуля в текущее пространство имен

  Мы также можем импортировать функцию draw_game непосредственно в пространство имен основного скрипта, используя команду from.

  # game.py
  # import the draw module
  from draw import draw_game
  
  def main():
      result = play_game()
      draw_game(result)
  

  Возможно, вы заметили, что в этом примере draw_game не предшествует имени модуля, из которого он импортирован, потому что мы указали имя модуля в команде import.

  Преимущества использования этой записи в том, что функции внутри текущего модуля проще использовать, поскольку вам не нужно указывать, из какого модуля поступает функция. Однако ни в одном пространстве имен не может быть двух объектов с одинаковым именем, поэтому команда import может заменить существующий объект в пространстве имен.

  Импорт всех объектов из модуля

  Мы также можем использовать команду import * для импорта всех объектов из определенного модуля, например:

  # game.py
  # import the draw module
  from draw import *
  
  def main():
      result = play_game()
      draw_game(result)
  

  Это может быть немного рискованно, так как изменения в модуле могут повлиять на модуль, который его импортирует, но это более короткий вариант и также не требует указания объектов, которые вы хотите импортировать из модуля.

  Пользовательское имя импорта

  Мы также можем загружать модули под любым именем. Это полезно, когда мы хотим импортировать модуль условно, чтобы использовать то же имя в остальной части кода.

  Например, если у вас есть два draw модуля с немного разными именами, вы можете сделать следующее:

  # game.py
  # import the draw module
  if visual_mode:
      # in visual mode, we draw using graphics
      import draw_visual as draw
  else:
      # in textual mode, we print out text
      import draw_textual as draw
  
  def main():
      result = play_game()
      # this can either be visual or textual depending on visual_mode
      draw. draw_game(result)
  

  Инициализация модуля

  При первой загрузке модуля в работающий скрипт Python он инициализируется однократным выполнением кода в модуле Если другой модуль в вашем коде снова импортирует тот же модуль, он будет загружен не дважды, а только один раз — поэтому локальные переменные внутри модуля действуют как «одиночные» — они инициализируются только один раз.

  Полезно знать — это означает, что вы можете положиться на такое поведение для инициализации объектов. Например:

  # draw.py
  
  def draw_game():
      # when clearing the screen we can use the main screen object initialized in this module
      clear_screen(main_screen)
      ...
  
  def clear_screen(screen):
      ...
  
  class Screen():
      ...
  
  # initialize main_screen as a singleton
  main_screen = Screen()
  

  Расширение пути загрузки модуля

  Есть несколько способов сказать интерпретатору Python, где искать модули, кроме используемых по умолчанию, которыми является локальный каталог и встро

  Python. Урок 13. Модули и пакеты

  Модули и пакеты значительно упрощают работу программиста. Классы, объекты, функции и константы, которыми приходится часто пользоваться можно упаковать в модуль, и, в дальнейшем, загружать его в свои программы при необходимости. Пакеты позволяют формировать пространства имен для работы с модулями.

  Что такое модуль в Python?

  Под модулем в Python понимается файл с расширением .py. Модули предназначены для того, чтобы в них хранить часто используемые функции, классы, константы и т.п. Можно условно разделить модули и программы: программы предназначены для непосредственного запуска, а модули для импортирования их в другие программы. Стоит заметить, что модули могут быть написаны не только на языке Python, но и на других языках (например C).

  Как импортировать модули в Python?

  Самый простой способ импортировать модуль в Python это воспользоваться конструкцией:

  import имя_модуля

  Импорт и использование модуля math, который содержит математические функции, будет выглядеть вот так.

  >>> import math
  >>> math.factorial(5)
  120
  

  За один раз можно импортировать сразу несколько модулей, для этого их нужно перечислить через запятую после слова import:

  import имя_модуля1, имя_модуля2

  >>> import math, datetime
  >>> math.cos(math.pi/4)
  0.707106781186547
  >>> datetime.date(2017, 3, 21)
  datetime.date(2017, 3, 21)
  
  

  Если вы хотите задать псевдоним для модуля в вашей программе, можно воспользоваться вот таким синтаксисом:

  import имя_модуля as новое_имя

  >>> import math as m
  >>> m.sin(m.pi/3)
  0.866025403784438
  

  Используя любой из вышеперечисленных подходов, при вызове функции из импортированного модуля, вам всегда придется указывать имя модуля (или псевдоним). Для того, чтобы этого избежать делайте импорт через конструкцию from … import…

  from имя_модуля import имя_объекта

  >>> from math import cos
  >>> cos(3. 14)
  0.999998731727539
  

  При этом импортируется только конкретный объект (в нашем примере: функция cos), остальные функции недоступны, даже если при их вызове указать имя модуля.

  >>> from math import cos
  >>> cos(3.14)
  -0.999998731727539
  >>> sin(3.14)
  Traceback (most recent call last):
    File "<pyshell#2>", line 1, in <module>
      sin(3.14)
  NameError: name 'sin' is not defined
  >>> math.sin(3.14)
  Traceback (most recent call last):
    File "<pyshell#3>", line 1, in <module>
      math.sin(3.14)
  NameError: name 'math' is not defined
  

  Для имортирования нескольких функций из модуля, можно перечислить их имена через запятую.

  from имя_модуля import имя_объекта1, имя_объекта2

  >>> from math import cos, sin, pi
  >>> cos(pi/3)
  0.500000000000000
  >>> sin(pi/3)
  0. 866025403784438
  

  Импортируемому объекту можно задать псевдоним.

  from имя_модуля import имя_объекта as псевдоним_объекта

  >>> from math import factorial as f
  >>> f(4)
  24
  

  Если необходимо импортировать все фукнции, классы и т.п. из модуля, то воспользуйтесь следующей формой оператора from … import …

  from имя_модуля import *

  >>> from math import *
  >>> cos(pi/2)
  6.123233995736766e-17
  >>> sin(pi/4)
  0.707106781186547
  >>> factorial(6)
  720
  

  Что такое пакет в Python?

  Пакет в Python – это каталог, включающий в себя другие каталоги и модули, но при этом дополнительно содержащий файл __init__.py. Пакеты используются для формирования пространства имен, что позволяет работать с модулями через указание уровня вложенности (через точку).

  Для импортирования пакетов используется тот же синтаксис, что и для работы с модулями.

  Использование пакетов в Python

  Рассмотрим следующую структуру пакета:

  fincalc
  |-- __init__.py
  |-- simper.py
  |-- compper.py
  |-- annuity.py

  Пакет fincal содержит в себе модули для работы с простыми процентами (simper.py), сложными процентами (compper.py) и аннуитетами (annuity.py).

  Для использования фукнции из модуля работы с простыми процентами, можно использовать один из следующих вариантов:

  import fincalc.simper
  fv = fincalc.simper.fv(pv, i, n)
  

  import fincalc.simper as sp
  fv =sp.fv(pv, i, n)
  

  from fincalc import simper
  fv = simper.fv(pv, i, n)
  

  Файл __init__.py может быть пустым или может содержать переменную __all__, хранящую список модулей, который импортируется при загрузке через конструкцию

  from имя_пакета import *

  Например для нашего случая содержимое __init__.py может быть вот таким:

  __all__ = ["simper", "compper", "annuity"]
  

  P. S.

  Если вам интересна тема анализа данных, то мы рекомендуем ознакомиться с библиотекой Pandas. На нашем сайте вы можете найти вводные уроки по этой теме. Все уроки по библиотеке Pandas собраны в книге “Pandas. Работа с данными”.
  
  <<< Python. Урок 12. Ввод-вывод данных. Работа с файлами

  Установка модулей Python — документация Python 3.9.1

  Электронная почта

  [email protected]

  Как популярный проект разработки с открытым исходным кодом, Python имеет активную поддержка сообщества участников и пользователей, которые также создают свое программное обеспечение доступны другим разработчикам Python для использования в соответствии с условиями лицензии с открытым исходным кодом.

  Это позволяет пользователям Python эффективно обмениваться информацией и сотрудничать, от решений, уже созданных другими, до общих (а иногда даже редкие!) проблемы, а также потенциально вносят свой вклад решения для общего бассейна.

  В этом руководстве рассматривается часть процесса установки. Для руководства по создание и совместное использование ваших собственных проектов Python, см. руководство по распространению.

  Примечание

  Для корпоративных и других институциональных пользователей имейте в виду, что многие организации имеют свою собственную политику в отношении использования и содействия программное обеспечение с открытым исходным кодом. Пожалуйста, примите во внимание такую ​​политику при создании использование средств распространения и установки, поставляемых с Python.

  Ключевые термины

  • pip — предпочтительная программа установки.Начиная с Python 3.4, он по умолчанию включен в бинарные установщики Python.

  • Виртуальная среда — это полуизолированная среда Python, которая позволяет пакеты, которые должны быть установлены для использования конкретным приложением, а не устанавливается в масштабе всей системы.

  • venv — стандартный инструмент для создания виртуальных сред, имеющий был частью Python начиная с Python 3.3. Начиная с Python 3.4, он по умолчанию устанавливается pip во все созданные виртуальные среды.

  • virtualenv — сторонняя альтернатива (и предшественник) для Венв . Это позволяет использовать виртуальные среды в версиях Python до 3.4, который либо вообще не поддерживает venv , либо не могут автоматически устанавливать pip в созданные среды.

  • Индекс упаковки Python является общедоступным репозиторий лицензионных пакетов с открытым исходным кодом, доступных для использования другие пользователи Python.

  • Python Packaging Authority — это группа разработчиков и авторов документации, ответственных за обслуживание и эволюция стандартных инструментов упаковки и связанных с ними метаданных и стандарты форматов файлов.У них есть множество инструментов, документации, и средства отслеживания проблем на GitHub и Bitbucket.

  • distutils — это исходная система сборки и распространения, впервые добавленная в стандартная библиотека Python в 1998 году. В то время как прямое использование distutils является выводится из эксплуатации, но все же закладывает основу для нынешней упаковки и распределительной инфраструктуры, и она не только остается частью стандартная библиотека, но ее имя живет другими способами (например, имя списка рассылки, используемого для согласования стандартов упаковки Python развитие).

  Изменено в версии 3.5: теперь рекомендуется использовать venv для создания виртуальных сред.

  Основное использование

  Стандартные инструменты упаковки предназначены для использования из команды линия.

  Следующая команда установит последнюю версию модуля и его зависимости из индекса упаковки Python:

   python -m pip install SomePackage
   

  Примечание

  Для пользователей POSIX (включая пользователей Mac OS X и Linux) примеры в в этом руководстве предполагается использование виртуальной среды.

  Для пользователей Windows в примерах в этом руководстве предполагается, что опция настроить системную переменную среды PATH, выбранную при установке Python.

  Также можно указать точную или минимальную версию прямо на командная строка. При использовании операторов компаратора, таких как > , < или некоторых других специальный символ, который интерпретируется оболочкой, имя пакета и версия должна быть заключена в двойные кавычки:

   python -m pip install SomePackage == 1.0.4 # конкретная версия
  python -m pip install "SomePackage> = 1.0.4" # минимальная версия
   

  Обычно, если подходящий модуль уже установлен, при попытке установить это снова не будет иметь никакого эффекта. Необходимо запросить обновление существующих модулей явно:

   python -m pip install --upgrade SomePackage
   

  Более подробную информацию и ресурсы относительно pip и его возможностей можно найти можно найти в Руководстве пользователя Python Packaging.

  Создание виртуальных сред осуществляется с помощью модуля venv .При установке пакетов в активную виртуальную среду используются показанные команды выше.

  Как мне…?

  Это быстрые ответы или ссылки для некоторых распространенных задач.

  … установить pip в версиях Python до Python 3.4?

  Python только начал связывать pip с Python 3.4. Для более ранних версий pip необходимо «загрузить», как описано в пакете Python. Гид пользователя.

  … установить пакеты только для текущего пользователя?

  Передача параметра --user в python -m pip install установит пакет только для текущего пользователя, а не для всех пользователей системы.

  … установить научные пакеты Python?

  Ряд научных пакетов Python имеют сложные бинарные зависимости, и в настоящее время нелегко установить, используя pip напрямую. На данный момент в время, пользователям часто будет проще установить эти пакеты, другие средства вместо того, чтобы пытаться установить их с помощью pip .

  … работать с несколькими версиями Python, установленными параллельно?

  В Linux, Mac OS X и других системах POSIX используйте команды Python с поддержкой версий. в сочетании с переключателем -m для запуска соответствующей копии пункт :

   python2 -m pip install SomePackage # default Python 2
  python2.7 -m pip install SomePackage # в частности Python 2.7
  python3 -m pip install SomePackage # default Python 3
  python3.4 -m pip install SomePackage # в частности Python 3.4
   

  Также могут быть доступны команды pip с соответствующей версией.

  В Windows используйте программу запуска Python py в сочетании с -m переключатель:

   py -2 -m pip install SomePackage # default Python 2
  py -2.7 -m pip install SomePackage # в частности Python 2.7
  py -3 -m pip install SomePackage # default Python 3
  py -3.4 -m pip install SomePackage # в частности Python 3.4
   

  Общие проблемы при установке

  Установка в систему Python на Linux

  В системах Linux установка Python обычно включается как часть распределения. Для установки в эту установку Python требуется root-доступ к системе и может мешать работе системный менеджер пакетов и другие компоненты системы, если компонент неожиданно обновляется с использованием pip .

  В таких системах часто лучше использовать виртуальную среду или установка для каждого пользователя при установке пакетов с pip .

  Пункт не установлен

  Возможно, что pip не устанавливается по умолчанию. Одно из возможных исправлений:

   python -m securepip --default-пип
   

  Существуют также дополнительные ресурсы для установки pip.

  Установка двоичных расширений

  Python обычно сильно полагался на дистрибутив на основе исходного кода, ожидается, что пользователи будут компилировать модули расширения из исходного кода как часть процесс установки.

  С введением поддержки двоичного кода

  6. Модули - документация Python 3.9.1

  Если вы выйдете из интерпретатора Python и войдете в него снова, определения, которые вы сделали (функции и переменные) потеряны. Поэтому, если вы хотите написать несколько более длинная программа, вам лучше использовать текстовый редактор для подготовки ввод для интерпретатора и запускать его с этим файлом в качестве ввода. Этот известен как создание сценария .По мере того, как ваша программа становится длиннее, вы можете захотеть разделите его на несколько файлов для облегчения обслуживания. Вы также можете использовать удобная функция, которую вы написали в нескольких программах, не копируя ее определение в каждую программу.

  Для поддержки этого в Python есть способ помещать определения в файл и использовать их в скрипт или в интерактивном экземпляре интерпретатора. Такой файл называется модуль ; определения из модуля могут быть импортированы в другие модули или в основной модуль (набор переменных, к которым у вас есть доступ в скрипт выполняется на верхнем уровне и в режиме калькулятора).

  Модуль - это файл, содержащий определения и инструкции Python. Имя файла - это имя модуля с добавленным суффиксом .py . Внутри модуля имя модуля (в виде строки) доступно как значение глобальной переменной __name__ . Например, используйте свой любимый текстовый редактор для создания файла вызывается fibo.py в текущем каталоге со следующим содержимым:

   # Модуль чисел Фибоначчи
  
  def fib (n): # записываем ряд Фибоначчи до n
      а, Ь = 0, 1
      пока a 
   Теперь войдите в интерпретатор Python и импортируйте этот модуль со следующим
  команда:
   Это не вводит имена функций, определенных в  fibo  непосредственно в
  текущая таблица символов; он вводит там только имя модуля  fibo . С помощью
  имя модуля вы можете получить доступ к функциям:
   >>> fibo. fib (1000)
  0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987
  >>> fibo.fib2 (100)
  [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]
  >>> фибо.__имя__
  "фибо"
   
   Если вы собираетесь использовать функцию часто, вы можете назначить ее локальному имени:
   >>> fib = fibo.fib
  >>> фиб (500)
  0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
   
   6.1. Подробнее о модулях 
   Модуль может содержать как исполняемые операторы, так и определения функций.
  Эти операторы предназначены для инициализации модуля. Они исполняются только  - первый  раз, когда имя модуля встречается в операторе импорта.
  (Они также запускаются, если файл выполняется как сценарий.)
   Каждый модуль имеет свою собственную таблицу частных символов, которая используется как глобальный символ.
  table всеми функциями, определенными в модуле. Таким образом, автор модуля может
  использовать глобальные переменные в модуле, не беспокоясь о случайных конфликтах
  с глобальными переменными пользователя. С другой стороны, если вы знаете, что вы
  вы можете прикоснуться к глобальным переменным модуля с той же записью, что и
  обратитесь к его функциям,  modname. itemname .
   Модули могут импортировать другие модули.Обычно, но не обязательно размещать все  импортировать  операторов в начале модуля (или сценария, для этого
  иметь значение). Имена импортированных модулей помещаются в глобальную
  таблица символов.
   Существует вариант оператора  import , который импортирует имена из
  module прямо в таблицу символов импортирующего модуля. Например:
   >>> из fibo import fib, fib2
  >>> фиб (500)
  0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
   
   Это не вводит имя модуля, из которого берется импорт в
  таблица локальных символов (поэтому в примере  fibo  не определена).
   Существует даже вариант импорта всех имен, определяемых модулем:
   >>> из импорта fibo *
  >>> фиб (500)
  0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
   
   Импортируются все имена, кроме имен, начинающихся с подчеркивания ( _ ).
  В большинстве случаев программисты Python не используют эту возможность, поскольку она вводит
  неизвестный набор имен в интерпретаторе, возможно, скрывающий некоторые вещи
  вы уже определились.
   Обратите внимание, что в целом практика импорта  *  из модуля или пакета
  не одобряют, поскольку это часто приводит к плохо читаемому коду.Однако это нормально
  используйте его, чтобы сохранить набор текста в интерактивных сеансах.
   Если после имени модуля идет  как , то имя
  следующий за , поскольку  привязан непосредственно к импортированному модулю.
   >>> импортировать fibo как fib
  >>> fib.fib (500)
  0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
   
   Это эффективно импортирует модуль так же, как  import fibo  подойдет, с той лишь разницей, что он доступен как  fib .
   Его также можно использовать при использовании  из  с аналогичными эффектами:
   >>> из fibo import fib as fibonacci
  >>> fibonacci (500 
   Создание и импорт модулей в Python 
   Введение 
   В Python модуль - это автономный файл с операторами и определениями Python. Например,  file. py  можно рассматривать как модуль с именем  file . Это отличается от пакета тем, что пакет представляет собой набор   модулей в каталогах, которые определяют структуру и иерархию модулей.
   Модули
   помогают нам разбивать большие программы на небольшие файлы, которыми легче управлять. С модулями возможность повторного использования кода становится реальностью. Предположим, у нас есть функция, которая часто используется в разных программах. Мы можем определить эту функцию в модуле, а затем импортировать ее в различные программы без необходимости каждый раз копировать ее код.
   В этой статье мы увидим, как создавать модули Python и как использовать их в коде Python.
   Пишущие модули 
   Модуль - это просто файл Python с расширением .py  расширение. Имя файла становится именем модуля. Внутри файла у нас могут быть определения и реализации классов, переменных или функций. Затем их можно использовать в других программах Python.
   Давайте начнем с создания функции, которая просто печатает «Hello World». Для этого создайте новый файл Python и сохраните его как  hello.py . Добавьте в файл следующий код:
    def my_function ():
      print ("Привет, мир")
    
   Если вы запустите приведенный выше код, он ничего не вернет.Это потому, что мы ничего не сказали программе. Это правда, что мы создали в коде функцию с именем  my_function () , но мы не вызывали и не вызывали эту функцию. При вызове эта функция должна напечатать текст «Hello World».
   Теперь перейдите в тот же каталог, в котором вы сохранили указанный выше файл, и создайте новый файл с именем  main.py . Добавьте в файл следующий код:
    импорт привет
  
  hello.my_function ()
    
    Выход 
    Привет, мир
    
   Функция была успешно вызвана.Мы начали с импорта модуля. Имя файла -  hello.py , следовательно, имя импортированного модуля -  hello .
   Также обратите внимание на синтаксис, который мы использовали для вызова функции. Это называется «точечной нотацией», которая позволяет нам вызывать функцию, сначала указывая имя модуля, а затем имя функции.
   Однако это всего лишь один из способов импорта модуля и вызова функции. Мы могли сделать это так:
    из hello import my_function
  
  моя_функция ()
    
    Выход 
    Привет, мир
    
   В приведенном выше примере первая строка дает команду интерпретатору Python импортировать функцию с именем  my_function  из модуля с именем  hello .В таком случае вам не нужно использовать точечную нотацию для доступа к функции, вы можете просто вызвать ее напрямую.
   Однако в случае, когда наш модуль  hello  имеет несколько функций, оператор  из hello import my_function  не будет импортировать все функции  hello  в нашу программу, а только  my_function . Если вы попытаетесь получить доступ к любой другой функции, будет сгенерирована ошибка. Вы должны импортировать весь модуль или импортировать каждую отдельную функцию, чтобы использовать их.
   Мы можем определить переменную в модуле, которая затем может использоваться другими модулями. Чтобы продемонстрировать это, откройте файл  hello.py  и добавьте в него следующий код:
    def my_function ():
      print ("Привет, мир")
  
  # Переменная, которая будет использоваться в других модулях
  name = "Николай"
    
   Теперь откройте файл  main.py  и измените его следующим образом:
    импорт привет
  
  hello.my_function ()
  
  печать (привет. имя)
    
    Выход 
    Привет, мир
  Николай
    
   Мы успешно вызвали и функцию, и переменную, определенные в модуле, поскольку мы импортировали весь модуль, а не только функцию  my_function () .
   Ранее мы заявляли, что можем определить класс в модуле. Давайте посмотрим, как это сделать в следующем примере. Откройте файл  hello.py  и измените его следующим образом:
    def my_function ():
      print ("Привет, мир")
  
  # Определение нашей переменной
  name = "Николай"
  
  # Определение класса
  класс Студент:
      def __init __ (я, имя, курс):
          self.course = курс
          self.name = имя
  
      def get_student_details (сам):
          print ("Ваше имя" + self.name + ".")
          print («Ты учишься» + самокурс)
    
   Здесь мы определили класс с именем  Student . В этом классе определены две переменные:  имя  и  курс . В нем также определен метод  get_student_details () , который выводит сведения об учащемся на консоль.
   Теперь откройте файл  main.py  и измените его следующим образом:
    импорт привет
  
  hello.my_function ()
  
  печать (привет.имя)
  
  nicholas = hello.Student («Николай», «Информатика»)
  nicholas.get_student_details ()
    
    Выход 
    Привет, мир
  Николай
  Вас зовут Николай. 
  Вы изучаете информатику
    
   В приведенном выше сценарии мы снова использовали точечную нотацию для создания объекта класса  student  из модуля  hello . Затем мы использовали функцию  get_student_details () , чтобы получить сведения о студенте.
   Хотя модули в основном состоят из определений классов (в большинстве случаев), они также могут запускать свой собственный код при импорте.Чтобы продемонстрировать это, давайте изменим файл  hello.py , в котором у нас есть определение функции  my_function ()  вместе с вызовом функции:
    def my_function ():
      print ("Привет, мир")
      
  моя_функция ()
    
   Теперь откройте файл  main.py  и удалите все строки, кроме следующих:
    импорт привет
    
    Выход 
    Привет, мир
    
   Приведенный выше вывод показывает, что мы определили  и 
   Научитесь создавать и импортировать настраиваемые и встроенные модули 
   Что такое модули в Python? 
   Модули
   относятся к файлу, содержащему операторы и определения Python.
   Файл, содержащий код Python, например:  example.py , называется модулем, и его имя модуля будет  example .
   Мы используем модули, чтобы разбить большие программы на небольшие управляемые и организованные файлы. Кроме того, модули обеспечивают возможность повторного использования кода.
   Мы можем определить наши наиболее часто используемые функции в модуле и импортировать его, вместо того, чтобы копировать их определения в разные программы.
   Создадим модуль. Введите следующее и сохраните как пример .py .
    # Пример модуля Python
  
  def add (a, b):
     "" "Эта программа добавляет два
     числа и вернуть результат "" "
  
     результат = a + b
     вернуть результат  
   Здесь мы определили функцию  add ()  внутри модуля с именем  example . Функция принимает два числа и возвращает их сумму.
   Как импортировать модули в Python? 
   Мы можем импортировать определения внутри модуля в другой модуль или интерактивный интерпретатор в Python.
   Для этого мы используем ключевое слово  import . Чтобы импортировать наш ранее определенный модуль , пример , мы вводим следующее в командной строке Python.
    >>> пример импорта  
   При этом имена функций, определенных в примере  , не импортируются непосредственно в текущую таблицу символов. Он только импортирует туда имя модуля , например, .
   Используя имя модуля, мы можем получить доступ к функции, используя точку . оператор. Например:
    >>> example.add (4,5.5)
  9,5  
   Python имеет множество стандартных модулей. Вы можете ознакомиться с полным списком стандартных модулей Python и вариантов их использования. Эти файлы находятся в каталоге Lib внутри места, где вы установили Python.
   Стандартные модули можно импортировать так же, как мы импортируем наши пользовательские модули.
   Есть разные способы импорта модулей. Они перечислены ниже ..
   Оператор импорта Python 
   Мы можем импортировать модуль с помощью оператора  import  и получить доступ к определениям внутри него с помощью оператора точки, как описано выше.Вот пример.
    # пример инструкции импорта
  # для импорта математики стандартного модуля
  
  импорт математики
  print ("Значение числа пи", math.pi)  
   Когда вы запустите программу, вывод будет:
    Значение пи составляет 3,141592653589793  
   Импорт с переименованием 
   Мы можем импортировать модуль, переименовав его следующим образом:
    # импортировать модуль, переименовав его
  
  импортировать математику как m
  print («Значение числа пи», m.pi)  
   Мы переименовали модуль  math  в  m .В некоторых случаях это может сэкономить нам время на набор текста.
   Обратите внимание, что имя  math  не распознается в нашей области. Следовательно,  math.pi  недействителен, а  m.pi  - правильная реализация.
   Python from ... оператор импорта 
   Мы можем импортировать определенные имена из модуля без импорта модуля в целом. Вот пример.
    # импортировать только пи из математического модуля
  
  из математического импорта пи
  print («Значение числа пи», пи)  
   Здесь мы импортировали только атрибут  pi  из модуля  math .
   В таких случаях мы не используем оператор точки. Мы также можем импортировать несколько атрибутов следующим образом:
    >>> из математического импорта pi, e
  >>> пи
  3,141592653589793
  >>> е
  2,718281828459045  
   Импортировать все имена 
   Мы можем импортировать все имена (определения) из модуля, используя следующую конструкцию:
    # импортировать все имена из стандартного модуля math
  
  из математического импорта *
  print («Значение числа пи», пи)  
   Здесь мы импортировали все определения из математического модуля. Сюда входят все имена, видимые в нашей области видимости, за исключением тех, которые начинаются с подчеркивания (частные определения).
   Импорт всего, что отмечен звездочкой (*), не является хорошей практикой программирования. Это может привести к дублированию определений идентификатора. Это также затрудняет читаемость нашего кода.
   Путь поиска модуля Python 
   При импорте модуля Python просматривает несколько мест. Интерпретатор сначала ищет встроенный модуль. Затем (если встроенный модуль не найден) Python просматривает список каталогов, определенных в  sys.путь . Поиск ведется в таком порядке.
   Текущий каталог.
    PYTHONPATH  (переменная среды со списком каталогов).
   Зависящий от установки каталог по умолчанию.
  >>> import sys
  >>> sys.path
  ['',
  'C: \ Python33 \ Lib \ idlelib',
  'C: \ Windows \ system32 \ python33.zip',
  'C: \ Python33 \ DLLs',
  'C: \ Python33 \ lib',
  'C: \\ Python33',
  'C: \ Python33 \ lib \ site-packages'] 
   Мы можем добавлять и изменять этот список, чтобы добавить наш собственный путь.
   Перезарядка модуля 
   Интерпретатор Python импортирует модуль только один раз за сеанс. Это делает вещи более эффективными. Вот пример, показывающий, как это работает.
   Предположим, у нас есть следующий код в модуле с именем  my_module .
    # Этот модуль показывает эффект
  # многократный импорт и перезагрузка
  
  print («Этот код был выполнен»)  
   Теперь мы видим эффект от множественного импорта.
    >>> импортировать my_module
  Этот код был выполнен
  >>> импортировать my_module
  >>> import my_module  
   Мы видим, что наш код был выполнен только один раз.Это означает, что наш модуль был импортирован только один раз.
   Теперь, если наш модуль изменился во время работы программы, нам пришлось бы его перезагрузить. Один из способов сделать это - перезапустить интерпретатор. Но это мало помогает.
   Python предоставляет более эффективный способ сделать это. Мы можем использовать функцию  reload ()  внутри модуля  imp , чтобы перезагрузить модуль. Сделать это можно следующими способами:
    >>> импортный имп
  >>> импортировать my_module
  Этот код был выполнен
  >>> импортировать my_module
  >>> имп.перезагрузить (my_module)
  Этот код был выполнен
  <модуль 'my_module' из '. \\ my_module.py'>  
   Встроенная функция dir () 
   Мы можем использовать функцию  dir () , чтобы узнать имена, которые определены внутри модуля.
   Например, мы определили функцию  add ()  в модуле  example , который у нас был в начале.
   Мы можем использовать  dir  в , например, модуль  следующим образом:
    >>> dir (пример)
  ['__builtins__',
  '__cached__',
  '__doc__',
  '__файл__',
  '__initializing__',
  '__loader__',
  '__имя__',
  '__package__',
  'добавить']  
   Здесь мы видим отсортированный список имен (вместе с  добавляем ).Все остальные имена, начинающиеся с подчеркивания, являются атрибутами Python по умолчанию, связанными с модулем (не определяемыми пользователем).
   Например, атрибут  __name__  содержит имя модуля.
    >>> пример импорта
  >>> пример .__ имя__
  'пример'  
   Все имена, определенные в нашем текущем пространстве имен, можно узнать с помощью функции  dir ()  без каких-либо аргументов.
    >>> а = 1
  >>> b = "привет"
  >>> импорт математики
  >>> dir ()
  ['__builtins__', '__doc__', '__name__', 'a', 'b', 'math', 'pyscripter']  
   модулей Python 
   Что такое модуль? 
   Считайте модуль тем же, что и библиотека кода.
   Файл, содержащий набор функций, которые вы хотите включить в свое приложение.
   Создать модуль 
   Чтобы создать модуль, просто сохраните нужный код в файле с расширением  .py :
   Пример 
   Сохраните этот код в файле с именем  mymodule.py 
   def приветствие (имя): 
   print ("Привет," + имя)
   Используйте модуль 
   Теперь мы можем использовать только что созданный модуль, используя оператор  import :
   Пример 
   Импортируйте модуль с именем mymodule и вызовите функцию приветствия:
   import mymodule
   mymodule. приветствие («Джонатан»)
   Пример запуска »
    Примечание:  При использовании функции из модуля используйте синтаксис:  имя_модуля.имя_функции .
   Переменные в модуле 
   Модуль может содержать функции, как уже описано, а также переменные
  все типы (массивы, словари, объекты и т. д.):
   Пример 
   Сохраните этот код в файле  mymodule.py 
   person1 = {
   "имя": "Джон", 
   "возраст": 36, 
   "страна": "Норвегия" 
  }
   Пример 
   Импортируйте модуль с именем mymodule и получите доступ к словарю person1:
   import mymodule
   a = mymodule.person1 ["возраст"] 
   print (a)
   Пример запуска »
   Именование модуля 
   Вы можете назвать файл модуля как хотите, но он должен иметь расширение файла  .py 
   Переименование модуля 
   Вы можете создать псевдоним при импорте модуля, используя  как ключевое слово :
   Пример 
   Создайте псевдоним для  mymodule  с именем  mx :
   импортировать mymodule как mx
   a = mx. person1 ["возраст"] 
   print (a)
   Пример запуска »
   Встроенные модули 
   В Python есть несколько встроенных модулей, которые вы можете импортировать, когда захотите.
   Пример 
   Импорт и использование платформы  Модуль :
   платформа импорта
   x = platform.system () 
   print (x)
   Попробуй сам "
   Использование функции dir () 
   Имеется встроенная функция для вывода списка всех имен функций (или переменных
  имена) в модуле.Функция  dir () :
   Пример 
   Список всех определенных имен, принадлежащих модулю платформы:
   импортная платформа
   x = dir (platform) 
   print (x)
   Попробуй сам "
    Примечание:  Функция dir () может использоваться на  всех  модули, а также те, которые вы создаете сами.
   Импорт из модуля 
   Вы можете выбрать импорт только деталей из модуля, используя ключевое слово  из .
   Пример 
   Модуль с именем  mymodule  имеет одну функцию
  и один словарь:
   def приветствие (имя): 
   print ("Привет," + имя)
   person1
   = {
   "имя": "Джон", 
   "возраст": 36, 
   "страна":
   «Норвегия» 
  } 
   Пример 
   Импортировать из модуля только словарь person1:
   from mymodule import person1
   print (person1 ["возраст"]) 
   Пример запуска »
    Примечание:  При импорте с использованием  из  ключевое слово, не используйте имя модуля при обращении к элементам в модуле.Пример:  человек1 ["возраст"] ,  не   mymodule.person1 ["возраст"] 
   
   Создание пакета Python - радость упаковки 0.1 документация 
   Пакеты Python 
   Что такое «пакет» в Python?
   Пакеты, модули, импорт, о боже! 
    Модули 
   «Модуль» Python - это единое пространство имен с набором значений:
   функции
   константы
   определения классов
   действительно какое-то старое значение.
   Модуль обычно соответствует одному файлу:  something.py 
   Пакеты 
   «Пакет» по сути является модулем, за исключением того, что внутри него могут быть другие модули (и даже другие пакеты).
   Пакет обычно соответствует каталогу с файлом в нем под названием  __init__.py  и любому количеству файлов python или других каталогов пакетов:
   a_package
     __init__.py
     module_a.py
     a_sub_package
       __в этом__.ру
       module_b.py
   
    __init__.py  может быть полностью пустым - или в нем может быть произвольный код Python.
   Код будет запущен при импорте пакета - как и модуль,
   модулей внутри пакетов  не импортируются автоматически . Итак, с приведенной выше структурой:
   запустит код в  a_package / __ init__.py .
   Любые имена, определенные в  __init__.py  будет доступен в:
   а:
   не будет. Чтобы получить подмодули, вам необходимо явно импортировать их:
    импорт a_package.module_a 
   https://docs.python.org/3/tutorial/modules.html#packages
   Путь поиска модуля 
   Интерпретатор ведет список всех мест, в которых он ищет модули или пакеты при импорте:
   import sys
  для p в sys.path:
      печать p
   
   Вы можете манипулировать этим списком, чтобы добавлять или удалять пути, чтобы позволить python находить модули в новом месте.
   И каждый модуль имеет имя  __file__ , которое указывает на путь, по которому он живет. Это позволяет вам добавлять пути относительно того, где вы находитесь, и т. Д.
    ПРИМЕЧАНИЕ:  обычно лучше использовать режим «разработки» setuptools - см. Ниже.
   Создание собственного пакета 
   Основные сведения о том, что вам нужно знать, чтобы создать свой собственный пакет.
   Зачем создавать пакет? 
   Существует множество отличных инструментов, которые помогут вам собрать, установить и
  распространять пакеты.
   Использование хорошо структурированного стандартного макета для вашего пакета делает его
  легко использовать эти инструменты.
   Даже если вы никогда не хотите никому передавать свой код, хорошо
  структурированный пакет упрощает разработку.
   Что такое посылка? 
    Набор модулей 
  … и документация
  … и тесты
  … и любые скрипты верхнего уровня
  … и требуются любые файлы данных
  … и способ его сборки и установки…
   Структура базового пакета: 
   имя_пакета /
      bin /
      ИЗМЕНЕНИЯ.текст
      документы /
      LICENSE.txt
      MANIFEST.in
      README.txt
      setup.py
      имя пакета/
            __init__.py
            module1.py
            module2.py
            контрольная работа/
                __init__.py
                test_module1.py
                test_module2.py
   
    CHANGES.txt : журнал изменений с каждым выпуском
    LICENSE.txt : текст выбранной вами лицензии (выбирайте одну!)
    MANIFEST.in : описание того, какие файлы без кода включать
    README.txt : описание пакета - должно быть написано на ReST
  или Markdown (для PyPi):
    setup.py : скрипт для сборки / установки пакета.
    bin / : Здесь вы размещаете скрипты верхнего уровня
   (некоторые используют  скриптов )
    docs / : документация
    имя_пакета / : Основной пакет - здесь идет код.
    test / : ваши модульные тесты. Вариантов здесь:
   Поместите в упаковку - поддерживает
   $ pip install имя_пакета
  >> import package_name.контрольная работа
  >> имя_пакета.test.runall ()
   
   Или оставьте на верхнем уровне.
   Некоторые примечания по этому поводу:
   `Где разместить тесты ` _
    setup.py  Файл 
   Ваш файл  setup.py  описывает ваш пакет и сообщает setuptools, как его упаковать, собрать и установить
   Это код Python, поэтому вы можете добавить в него все, что вам нужно.