19.8 C
Москва
31.08.2026

23

Как посмотреть содержимое библиотеки python

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:

 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.
 

 

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.


 

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.


 

 

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:


Выведет:


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.


Куда поместить модуль?


Туда, где его потом можно будет найти. Пути поиска модулей указаны в переменной sys.path. В него включены текущая директория (то есть модуль можно оставить в папке с основной программой), а также директории, в которых установлен python. Кроме того, переменную sys.path можно изменять вручную, что позволяет положить модуль в любое удобное для вас место (главное, не забыть в главной программе модифицировать sys.path).


Можно ли использовать модуль как самостоятельную программу?


Можно. Однако надо помнить, что при импортировании модуля его код выполняется полностью, то есть, если программа что-то печатает, то при её импортировании это будет напечатано. Этого можно избежать, если проверять, запущен ли скрипт как программа, или импортирован. Это можно сделать с помощью переменной __name__, которая определена в любой программе, и равна "__main__", если скрипт запущен в качестве главной программы, и имя, если он импортирован. Например, mymodule.py может выглядеть вот так:


Для вставки кода на Python в комментарий заключайте его в теги 






Язык Python


Стандартная библиотека python очень обширна. В ней есть инструменты для работы с файловой системой, сервисами операционной системы, поддержка многопоточности, инструменты для работы с сетью и многие другое. В этом разделе мы рассмотрим несколько стандартных модулей python.


Работа с операционной системой


Модуль sys


Модуль sys обеспечивает доступ к параметрам и функциям операционной системы.


Список sys.argv хранит имя запущенного скрипта и аргументы командной строки, переданные при его запуске:


# test.py import sys for idx, item in enumerate(sys.argv): print(f'Arg idx>: item:8> type(item)>') 


user@host:~$ python test.py arg1 arg2 345 Arg 0: test.py 'str'> Arg 1: arg1 'str'> Arg 2: arg2 'str'> Arg 3: 345 'str'>


Переменная sys.executable позволяет узнать какой именно интерпретатор python используется:


print(sys.executable) # /home/vitaly/miniconda3/envs/tf2/bin/python 


Функция sys.exit позволяет завершить выполнение программы. Эта функция принимает один аргумент — код выхода, который по умолчанию равен нулю. Большинство систем будет считать код 0 признаком успешного завершения программы, а любое другое число от 1 до 127 будет считать признаком ненормального завершения. Если передан объект другого типа, то он будет выведен в стандартный поток вывода, а код выхода будет равен 1. Функция sys.exit всегда генерирует исключение SystemExit, поэтому не стоит рассматривать ее как стандартный способ завершения программы. Используйте ее только в подходящих случаях, которые чаще всего связаны с невозможностью продолжения работы программы.


Переменная sys.path обеспечивает доступ к переменной окружения PYTHONPATH . Эта переменная содержит список путей, в которых выполняется поиск модулей. Если необходимый модуль расположен в директории, которая не входит в PYTHONPATH , то перед подключением этого модуля необходимо добавить эту директорию в переменную sys.path :


# 'path/to/my/facorite/module/dir/mymodule.py' sys.path.append('path/to/my/facorite/module/dir') import mymodule 


Можно указывать абсолютный или относительный путь. Модуль sys имеет еще много инструментов, которые описаны в документации.


Модуль os


Модуль os предоставляет инструменты для работы с операционной системой и файловой системой.


Функции os.getenv и os.putenv позволяют получать и изменять значения переменных окружения. Функция os.system позволяет выполнять консольные команды, запуская при этом дочерний процесс. Рассмотрим следующий скрипт:


# test.py import os import sys print(f' HOME: os.getenv("HOME")>') os.putenv('NEWENV', 'value') print(f'NEWENV: os.getenv("NEWENV")>') if os.getenv('NEWENV') is not None: sys.exit(0) os.system('python test.py') 


При работе скрипта можно получить вывод, подобный такому:


HOME: /home/vitaly NEWENV: None HOME: /home/vitaly NEWENV: value


Разберемся с тем что произошло. Переменная окружения HOME содержит путь к домашней директории пользователя. Мы получили значение этой переменной с помощью os.genenv (в данном случае /home/vitaly ) и вывели его в консоль. Затем, c помощью sys.putenv , мы задали значение value новой переменной окружения NEWENV и сразу прочитали его. Функция os.getenv вернула None , поскольку функция sys.putenv оказывает влияние только на окружение дочерних процессов. Чтобы это проверить, мы снова запустили интерпретатор python с нашим скриптом test.py , используя os.system . В дочернем процессе снова были выведены переменные окружения HOME и NEWENV . В дочернем процессе переменная NEWENV определена, поэтому сработало условие для выхода из программы с помощью sys.exit(0) .


Функция os.listdir возвращает список названий объектов, лежащий в заданной директории.


Модуль os.path


Модуль os.path содержит полезные инструменты для работы с путями файловой системы. Функция os.path.exists проверяет указывает ли путь на существующий объект в файловой системе. Функция os.path.isfile имеет схожий смысл, но возвращает True только в том случае, если объект является обычным файлом (не директория и не ссылка):


os.path.exists('/home/vitaly') # True os.path.exists('/home/david') # False os.path.isfile('/home/vitaly') # False 


Функции os.path.join , os.path.split и os.path.splitext выполняют часто встречающиеся манипуляции со строками путей:


path = os.path.join('/home', 'vitaly', 'test.py') # /home/vitaly/test.py head, tail = os.path.split(path) # ['/home/vitaly', 'test.py'] root, ext = os.path.splitext(path) # ['/home/vitaly/test', '.py'] 


Модуль shutil


Модуль shutil предоставляет высокоуровневые инструменты для операций с файлами. Вот несколько примеров:


# копирование файла в директорию shutil.copy('filename', 'path/to/dir') # копирование файла в файл с другим именем shutil.copyfile('filename1', 'filename2') # рекурсивное копирование директории dir1 в директорию dir2 shutil.copytree('path/to/dir1', 'path/to/dir2') # рекурсивное удаление содержимого директории dir shutil.rmtree('path/to/dir') # рекурсивное перемещение файла или директории shutil.move(src, dst) 


Модуль glob


Модуль glob позволяет выполнять поиск объектов в файловой системе, имена которых удовлетворяют заданному паттерну:


# список текстовых файлов в текущей директории text_files = glob.glob('./*.txt') # рекурсивный поиск файлов с расширением .py, # начиная с текущей директории text_files_all = glob.glob('./**/*.py', recursive=True) 


Работа со строками


Модуль string


Модуль string содержит различные инструменты для работы со строками, многие из которых дублируют возможности стандартного типа str . Модуль string содержит набор констант, которые часто оказываются полезны:


string.ascii_lowercase # 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz' string.ascii_uppercase # 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ' string.ascii_letters # 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ' string.digits # '0123456789' string.punctuation # !"#$%&'()*+,-./:;?@[\]^_`<|>~ 


Модуль re


Модуль re содержит инструменты для работы с регулярными выражениями. Обсуждение регулярных выражений выходит за рамки этого курса. Мы рекомендуем читателю самостоятельно изучить базовые приемы работы с регулярными выражениями.


Вычисления с произвольной точностью


Модуль decimal


Модуль decimal позволяет выполнять арифметические операции с плавающей точной с фиксированной точностью:


from decimal import * getcontext().prec = 6 Decimal(1) / Decimal(7) # Decimal('0.142857') getcontext().prec = 28 Decimal(1) / Decimal(7) # Decimal('0.1428571428571428571428571429') 


Объекты Decimal представлены в памяти точно. Это значит, что числа Decimal можно сравнивать с помощью операторов == и != , не опасаясь погрешности из-за округления двоичного представления (как это происходит в случае с типом float ).


В модуле decimal доступны некоторые математические функции:


getcontext().prec = 28 Decimal(2).sqrt() # Decimal('1.414213562373095048801688724') Decimal(1).exp() # Decimal('2.718281828459045235360287471') Decimal('10').ln() # Decimal('2.302585092994045684017991455') Decimal('10').log10() # Decimal('1') 


Модуль fractions


Тип Fraction из модуля fractions описывает рациональные числа — числа, которые можно представить в виде обыкновенной дроби:


from fractions import Fraction from math import pi, cos Fraction(16, -10) # Fraction(-8, 5) Fraction('3.1415926535897932').limit_denominator(1000) # Fraction(355, 113) Fraction(cos(pi/3)) # Fraction(4503599627370497, 9007199254740992) 


В последнем примере мы воспользовались модулем math , который мы не будем обсуждать, поскольку его возможности перекрываются модулем numpy . Модуль numpy будет рассмотрен в следующих частях.


Продвинутые структуры данных и эффективное итерирование


Модуль queue


Модуль queue содержит реализацию нескольких структур данных, среди которых FIFO-очередь queue.Queue и очередь с приоритетом queue.PriorityQueue . Очередь с приоритетом возвращает не первый добавленный элемент, а наименьший:


from queue import Queue, PriorityQueue arr = [3, 6, 1, 9, 4, 7, 2, 5, 8, 1] q = Queue() for i in arr: q.put_nowait(i) while not q.empty(): print(q.get_nowait(), end=' ') # 3 6 1 9 4 7 2 5 8 1 pq = PriorityQueue() for i in arr: pq.put_nowait(i) while not pq.empty(): print(pq.get_nowait(), end=' ') # 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 


Типы модуля queue созданы для работы в многопоточной среде исполнения. С особенностями многопоточной работы, которые мы не будем обсуждать, связано использование методов get_nowait и put_nowait вместо get и put .


Модуль collections


Модуль collections расширяет набор стандартных контейнеров python. Рассмотрим три типа данных из этого модуля.


Функция namedtuple() позволяет создавать типы данных с именованными полями:


from collections import namedtuple Vector = namedtuple('Vector', ['x', 'y', 'z']) v1 = Vector(1., 0.5, 0.6) v1.x # 1. v1.y # 0.5 v1.z # 0.6 


Тип deque реализует контейнер двусторонняя очередь, или дек. Это последовательный контейнер, который позволяет эффективно добавлять и удалять элементы в начало и в конец:


from collections import deque deq = deque([1, 3, 5]) deq.append('a') # [1, 3, 5, 'a'] deq.appendleft(False) # [False, 1, 3, 5, 'a'] a = deq.pop() # a = 'a', deq = ['False', 1, 3, 5] b = deq.popleft() # b = False, deq = [1, 3, 5] 


Тип Counter является подклассом типа dict и позволяет удобно подсчитывать количество вхождений элементов в контейнере, например:


from collections import Counter the_longest_word_in_english\ = 'pneumonoultramicroscopicsilicovolcanoconiosis' cnt = Counter(the_longest_word_in_english) for key, val in cnt.items(): print(f'key>: val>', end=', ') # p: 2, n: 4, e: 1, u: 2, m: 2, o: 9, l: 3, t: 1, r: 2, a: 2, i: 6, c: 6, s: 4, v: 1 cnt.most_common(1) # [('o', 9)] 


Модуль itertools


Модуль itertools содержит множество инструментов для эффективного итерирования по элементам контейнеров. Эффективное в данном случае означает, что необходимое следующее значение генерируется на лету, без хранения всех значений, количество которых может быть очень большое. Рассмотрим несколько инструментов из этого модуля:


import itertools arr = list(range(5)) # arr = [0, 1, 2, 3, 4] for item in itertools.accumulate(arr): print(item, end=' ') # 0 1 3 6 10 for perm in itertools.permutations(arr): print(''.join(map(str, perm)), end=' ') # 01234 01243 01324 01342 01423 01432 . for comb in itertools.combinations(arr, 3): print(''.join(map(str, comb)), end=' ') # 012 013 014 023 024 034 123 124 134 234 


Время и дата с модулем datetime


Модуль datetime позволяет полноценно работать с объектами даты и времени:


from datetime import date, timedelta d1 = date.fromisoformat('2019-12-04') d2 = date(2002, 12, 31) d1  d2 # False delta = d1 - d2 delta.days # 6182 type(delta) # delta2 = timedelta(days=15) d3 = d1 + delta2 # 2019-12-19 d3.weekday() # 3 (Среда) d4 = date.today() # 2020-07-15 


import time from datetime import datetime dt1 = datetime.fromtimestamp(time.time()) # 2020-07-15 21:47:09.036145 dt2 = datetime.fromisoformat('2020-07-15 21:47:09.036145') dt2.timestamp() # 1594824429.036145 (секунд прошло с 1970-01-01) 


Резюме


В этом разделе мы выполнили краткий обзор возможностей некоторых стандартных модулей языка python. На этаме планирования нового проекта на python разумно изучить возможности существующих модулей (не только стандартных). Большое сообщество разработчиков и разнообразие доступных модулей являются сильными сторонами python.


Источники


    

  • docs.python.org/3/library/
    • 

  • PEP 206. Batteries Included Philosophy
    •

Похожие записи

Как поменять втулку в блендере bosch

admin

Как узнать пароль гугл

admin

Как скопировать надпись на камне колсельмо

admin
О нас
Новости технологий, искусственного интеллекта, софта, гаджетов, планшетов и телефонов. Обзоры, советы, сравнения и системные решения для пользователей и профессионалов. Рассказываем о новых устройствах, трендах ИИ и цифровых сервисах, которые меняют повседневную жизнь. Помогаем выбрать технику, разобраться в настройках и получить максимум от современных технологий.
@2026 - Komputer-nn.ru. Все права защищены.