Что такое import в Python?
Модули это то, что не просто дополняет язык Python, это делает его полностью другим, добавляя абсолютно новый функционал, который ранее был недоступен. С полным перечнем всех стандартных модулей вы можете ознакомиться по этой ссылке .
Все модули невозможно запомнить, а главное это не нужно делать. Вам необходимо лишь понимать какой модуль за что отвечает и в случае необходимости вы сможете подсмотреть документацию, которой в интернете полным полно. К примеру, вы хотите создать архив или добавить что-либо в старый? Тогда вам понадобиться модуль ZipFile , который позволяет работать с архивами: создавать их, добавлять файлы, удалять файлы и делать другие вещи.
Таких модулей огромное множество и каждый отвечает за какие-либо функции и новшества.
Чтобы подключить модуль вам необходимо использовать команду import и указать название модуля.
import time # Импорт одного модуля import random, os # Импорт нескольких модулейТакже вы можете создавать свои модули. Вам просто необходимо создать новый файл и по его названию в дальнейшем вы сможете подключать этот файл как модуль к программе.
Псевдонимы для модулей
Также при работе с модулями можно использовать псевдонимы. Это позволяет сократить название модуля, если оно слишком большое и вам не хочется писать его каждый раз.
import Template as tem # Теперь можно обращаться к модулю как temИмпорт и создание модулей
Питон включает в себя обширную библиотеку модулей, в которых реализовано множество полезных функций. Далее в этом курсе мы будем применять и другие полезные модули: re для регулярных выражений, collections , содержащий множество удобных структур данных, os и shutil для управления файлами и папками.
Для использования модуля его нужно импортировать — попросить питон загрузить его и сделать его функции доступными для использования. Импорт осуществляется с помощью оператора import . Например, модуль random используется для генерации “случайных” чисел.
>>> import random >>> # Теперь мы можем вызывать функции из модуля random, указав их имя после "random." с точкой >>> random.randint(0, 5) # выводит случайное целое число между 0 и 5 включительно 2 >>> random.choice('abcdef') # выберает случайный элемент коллекции 'c' >>> random.random() # Выводит случайное число на полуинтервале [0, 1) 0.9131300358342321 Ещё один пример: модуль math , содержащий различные математические функции и константы
>>> math.cos(0) # ошибка, модуль ещё не импортирован --------------------------------------------------------------------------- NameError Traceback (most recent call last) ipython-input-4-9cdcc157d079> in module>() ----> 1 math.cos(0) NameError: name 'math' is not defined >>> import math >>> math.cos(0) 1.0 >>> math.asin(1) 1.5707963267948966 >>> math.e 2.718281828459045 Использование псевдонимов
Если название модуля слишком длинное и вы не хотите его писать каждый раз, когда используете какую-то функцию, вы можете импортировать этот модуль под псевдонимом с помощью as:
>>> import math as m >>> m.factorial(5) 120 Импорт нескольких модулей
Модули можно импортировать в одну строчку через запятую, если требуется использовать несколько, либо можно писать каждый импорт на новой строчке.
>>> import random, math >>> math.sqrt(random.randint(0, 5)) 2.23606797749979 import random import math >>> math.sqrt(random.randint(0, 5)) 2.0 Инструкция from
Иногда в модуле бывает много разных функций, а вам нужно использовать только что-то одно (и, например, использовать много раз), тогда проще импортировать какую-то определенную функцию из этого модуля и (1) чуть-чуть сэкономить память, (2) короче синтаксис. Тогда синтаксис импорта будет следующий:
>>> from math import ceil, floor >>> ceil(145.3) 146 >>> floor(145.6) 145 Также можно импортировать из модуля всё. То есть все функции, переменные и классы. Тогда нам не нужно каждый раз писать название модуля.
>>> from math import * >>> sqrt(144) 12.0 >>> pi 3.141592653589793 Однако, это очень плохая практика так как в двух разных модулях могут быть одинаковые функции и при импорте вы просто не будете знать, какую используете.
Правило хорошего тона — импортировать модули вначале вашей программы, до любого другого кода и функций.
Создание своего модуля питон
Любой файл с исходным кодом на Python — модуль! Это значит, что любая программа может выступать в роли модуля для другой и импортироваться.
Давайте напишем скрипт с парой функций и импортируем эти функции в другую программу.
Создадим программу mymodule.py:
def avg(numbers): if not numbers: return 0 return sum(numbers) / len(numbers) def myfactorial(n): if n == 1: return n elif n 1: return ("NA") else: return n * myfactorial(n-1) В ней мы прописали две математические функции: среднее и факториал. Предположим теперь мы хотим воспользоваться ими в какой-нибудь другой программе myscript.py. Тогда мы положим эти два файла в одну директорию, чтобы импорт работал. И в результате мы сможем ипмортировать эти функции в новую программу.
Файл myscript.py:
import mymodule n = input("Введите число: ") my_list = [1] * (int(n)/2) + [2] * (int(n)/2) print(mymodule.avg(my_list)) print(mymodule.myfactorial(int(n))) Кстати, найдите баг в этом коде:
>>> [1] * (5/2) --------------------------------------------------------------------------- TypeError Traceback (most recent call last) ipython-input-35-f37e9b720bb2> in module> ----> 1 [1] * (5/2) TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'float' >>> [1] * (5//2) [1, 1] Задача: составление анаграмм
В качестве примера использования функций и модуля стандартной библиотеки random рассмотрим задачу составления анаграмм. В качестве входного файла будем использовать любой текст, из которого мы выберем слова. Пусть текст находится в файле text.txt и имеет следующее содержание (из Яндекс.Рефератов):
Субъект вызывает мелодический импульс. Пласт параллельно понимает понимающий эриксоновский гипноз, следовательно тенденция к конформизму связана с менее низким интеллектом. Дифференциация, по определению, дает звукорядный бихевиоризм. Задача состоит в том, что необходимо составить файл формата TSV, состоящий из 4 колонок: слово из файла и три его случайных анаграммы. Для простоты анаграммы могут совпадать с самим словом или друг с другом. В итоге требуется получить файл table.tsv , который будет начинаться следующим образом:
субъект ъсукебт кутесъб кеубътс вызывает езтавыыв аыезыввт ывеаывзт мелодический скйчмеелидио диимечеслйок мкееийлчосид импульс млсупьи уьмипсл льмпиус пласт сатпл таслп тпалс . Полный код для решения этой задачи может выглядеть следующим образом:
"""Эта программа собирает слова из text.txt и составляет список анаграмм из них в таблице table.tsv""" # Здесь мы импортируем модуль стандартной библиотеки random, в котором # содержаться функции для работы с псевдослучайными числами. # Правило хорошего тона — делать все импорты в начале вашей программы. import random def words_from_file(filename): """Принимает имя файла, а точнее его системный путь, и возвращает список слов в нем """ with open(filename, encoding='utf-8') as f: # открвываем файл text = f.read() # прочитываем весь файл в строковую переменную text = text.replace('-', '') # удаляем дефисы text = text.replace(',', '').replace('.', '') # удаляем запятые и точки # Тут можно было почистить текст еще лучше text = text.lower() # заменяем все заглавные на строчные words = text.split() # получаем список слов return words # возвращаем список слов def anа(word): """Возвращает случайную анаграмму word""" # Функция random.sample(sequence, count) возвращает список из count # уникальных элементов последовательности (например списка или строки) # взятых в случайном порядке. Заметим, что каждый элемент не может быть # больше одного раза, а также напомним, что элементами строки являются # односимвольные строки. a = random.sample(word, len(word)) # получаем список перемешанных букв new_word = ''.join(a) # объединяем элементы списка из букв в одну строку return new_word # возвращаем анаграмму def create_tsv_table(table_filename, words, n_anа): """Создает TSV-файл с именем table_filename со строками типа слово→анаграмма→анаграмма. где список слов задается аргументом words, а число анаграмм — n_ana """ with open(table_filename, 'w', encoding='utf-8') as f: # открываем файл для записи for x in words: # перебираем слова в переменной x f.write(x) # запишем слово в файл for i in range(n_ana): # n_ana раз создадим и запишем анаграмму f.write('\t') # запишем разделитель f.write(ana(x)) # запишем случайную анаграмму f.write('\n') # не забудем поставить символ конца строки перед следующей строкой def main(): words = words_from_file('text.txt') # получаем список слов create_tsv_table('table.tsv', words, 3) # создаем таблицу с тремя анаграммами в каждой строке if __name__ == '__main__': main() Домашнее задание
Пусть какая-то функция получает на вход список из 30 случайных целых чисел от 0 до 100, сгенерированных с помощью модуля random. В вариантах описана функция.
+1 балл для всех: ответьте коротко на вопрос “Почему модуль random на самом деле НЕ генерирует случайные числа?”
- Функция берёт два случайных числа из этого списка (с помощью модуля random) и считает по ним количество всевозможных сочетаний этих чисел с точки зрения теории вероятности, С из n по k (использовать функцию из модуля math – factorial). Количество сочетаний (в формате float) печатается. k должно быть меньше n
- Функция возвращает произведение значений списка. Нужно пользоваться модулем math. Руководствоваться надо тем, что exp(log(a) + log(b)) = a * b
- Функция возвращает строку из 30 букв. Список, полученный на вход, задает порядок букв в строке по номеру буквы в алфавите.
- Функция берёт из списка 4 случайных числа, условно принимает их за две точки в двумерном пространстве и возвращает евклидово расстояние между этими точками. Использовать модули random и math.
- Функция перемешивает список с помощью random.shuffle(), сравнивает его с исходным списком и возвращает количество индексов, значение элемента по которым поменялось. Запустите функцию в цикле 100 раз и напечатайте в скольки процентов случаев меняются все элементы списка.
- Функция возвращает среднее геометрическое списка. Вомпользуйтесь модулем math. Отдельно вне функции покажите, что ее результат лежит между минимальным и максимальным значениями списка для 20 случаев. (Для это нужно на каждой итерации генерировать подаваемый на вход список заново)
- Функция возвращает среднее арифметическое элементов списка, округлённое вверх. Используйте модуль math.
Python import, как и для чего?
В языке программирования Python подключение пакетов и модулей осуществляется с помощью import. Это позволяет распределять код по логическим «узлам» приложения(модели данных, обработчики, и тп.), что позволяет получить менее нагруженные кодом файлы.
- Повышается читаемость кода.
- Код логически разбит по «узлам», его поиск и дальнейший отлов ошибок становится понятнее и проще.
- Для разработки в команде это дает более четкое понимание, что и где делает каждый при выполнении «задания».
- Нужно понимать, что делается и для чего.
Как использовать import?
Синтаксис import в Python достаточно прост и интуитивно понятен:
# В данной строке импортируется something_we_want import something_we_want # В данной строке импортируется something_we_want, как aww(логично и просто) import something_we_want as aww # В данной строке импортируется из something_we_want something(логично и просто) from something_we_want import something # В данной строке импортируется из something_we_want something, как s(логично и просто) from something_we_want import something as s # Синтаксис as позволяет обращаться к импортируемому по новому нами описанному # далее имени(это работает только в рамках нашего файла)Что можно импортировать?
Для более глубокого понимания import стоит рассмотреть пример, представленный ниже.
def something(): pass somedata = 5# 1 случай import something_we_want something_we_want.something() import something_we_want print(something_we_want.somedata) # 2 случай import something_we_want as aww aww.something() import something_we_want as aww print(aww.somedata) # 3 случай from something_we_want import something something() from something_we_want import somedata print(somedata) # 4 случай from something_we_want import something as s s() from something_we_want import somedata as sd print(sd) # Классы импортируются по аналогии с функциямиКрасиво, читаемо и понятно.
В чем же подвох?
Но даже в таком простом примере есть подвох, о котором многие не догадываются(если вы начинающий программист, то лучше перейдите к следующему оглавлению).
Идеология Python достаточно интересна, что позволяет ему иметь низкий порог вхождения, низкое время написания кода, высокую читаемость, но именно в ней и кроется подвох.
По своему опыту использования данного языка, сложилось отчетливое ощущение главной идеи ООП(все есть объект). Что же в этом плохого?
Все файлы, функции и тд. это объект. Но что это за объект и класс стоят за файлами(модулями)?
Все просто, это любимый всеми программистами класс, использующий паттерн проектирования Singleton.
Поэтому при достаточно ветвистой структуре, импорт переменной и дальнейшая ее модификация может порождать достаточно не простые в понимании баги(переменная в своем цикле жизни может иметь любое значение и никаких гарантий нет).
Ветвистая структура приложения и существующие подходы импортирования
Часто в разработке приложений программисты пытаются разбить программу по логическим «узлам». Данный подход повышает читаемость и позволяет вести разработку в команде(один человек занимается реализацией одного «узла», второй другого). Так порождается структура приложения, которая зачастую виду сложности функционала является достаточно обширной(ветвистой, потому что имея одну точку входа откуда уже обрастая функционалом это становится похожим на дерево).
Пример ветвистой структуры:
Существует 2 подхода импортирования(лучше выбрать один и придерживаться его весь проект):
- Именованный(абсолютный)
- Неименованный(относительный)
Пример именованного импорта из models.py в auth.py:
# auth.py from app.models import UserПример неименованного импорта из models.py в auth.py:
# auth.py from ..models import User # Количество точек указывает на сколько (обьектов) мы поднимаемся от исходного. # В данном примере первая точка поднимает нас на уровень обьекта handlers, # А вторая точка поднимает нас на уровень обьекта appЭто два абсолютно разных подхода. В первом случае мы «идем» из «корня»(входной точки нашего приложения). Во втором случае мы «идем» от «листа»(нашего файла).
Плюсы и минусы подходов импорта:
Видна структура импорта и приложения.
Видна часть структуры импорта.
Программисту не нужно знать полную структуру приложения.
Импорт не зависит от точки входа.
Код становится не привязанным к приложению. Что по сути позволяет исполнить код из любой точки(тесты, отдельно и тд.). Повышается отлаживаемость. Появляется возможность разработки отдельных узлов приложения без полного вовлечения программиста в проект.
Импорт зависит от точки входа.
Программисту необходимо знать структуру приложения. Код сильно связан с приложением. Что по сути усложняет отладку, тестирование, и тд. Программист становится сильно вовлеченным в проект.
Снижается читаемость импорта.
Хоть первый подход и имеет существенные минусы в использовании, но тем не менее он популярен. Программистам он привычнее, хоть и имеет недостатки. А начинающие часто не задумываются об альтернативах.
P.S.
Данная статья была написана для начинающих программистов, которые хотят научиться писать на языке программирования Python, поэтому часть примеров заведомо упрощена и нацелена на освещение существующих подходов.
Пишите тот код, который бы сами хотели получить от исполнителя.
Артём Санников
Данная книга является руководством для начинающих специалистов в области анализа и обработки данных. В книге рассматривается язык SQL и его процедурное расширение PL/SQL от компании Oracle.
Главная › Языки программирования › Python › Модули › Команда import в Python
Команда import в Python
Для чего нужна команда import?
Команда import в Python предназначена для импорта функций и переменных указанного модуля в проект.
Импорт модуля
Для импорта модуля, необходимо воспользоваться командой import и после неё указать название модуля. После этого будет полный доступ ко всем функциям модуля.
Синтаксис
import [название_модуля]
Пример
Импортируем системный модуль sys и выводим значение переменной path этого модуля.
import sys list_path = sys.path for x in list_path: print(f'')
Псевдоним для импортируемого модуля
Чтобы присвоить импортируемому модулю псевдоним (альтернативное название) необходимо использовать команду as . Псевдонимы применяют в тех случаях, когда разработчику не нравится название модуля или существует конфликт с уже импортированными модулями.
Обратите внимание: при назначении нового псевдонима для модуля, функций модуля сохраняют свои исходные имена.
Синтаксис
import [название_модуля] as [псевдоним]
Пример
import sys as s list_path = s.path for x in list_path: print(f'')
Импорт всех функций и переменных из модуля
Чтобы выполнить импорт всех функций и переменных модуля, необходимо использовать символ * . Данный способ импорта не рекомендуется использовать в проектах у которых уже импортированы другие модули, так как могут возникнуть конфликты.
Синтаксис
from [название_модуля] import *
Пример
Из системного модуля sys импортируем все функции и модули, а затем выводим значение переменной path
from sys import * list_path = path for x in list_path: print(f'')
Импорт функции из модуля
Чтобы импортировать из модуля одну или несколько функций, достаточно после ключевого слова import перечислить название функций через запятую.
Синтаксис
# Импорт одной функции from [название_модуля] import [название_функции] # Импорт нескольких функций from [название_модуля] import [название_функции_1], [название_функции_2], .
Пример
Из модуля time импортируем две функции localtime и strftime . При помощи функции localtime получаем текущее время, а при помощи strftime приводим полученное время к нужному формату.
from time import localtime, strftime lt = localtime() lt_format = strftime('%H:%M:%S', lt) print(lt_format)
Псевдоним для импортируемой функции
Для назначения псевдонима (альтернативного названия) для импортируемой функции нужно использовать команду as
Синтаксис
# Псевдоним для функции from [название_модуля] import [название_функции] as [псевдоним] # Псевдонимы для функций from [название_модуля] import [название_функции_1] as [псевдоним_1], [название_функции_2] as [псевдоним_2], .
Пример
Из модуля time импортируем две функции localtime и strftime , а затем присваиваем им псевдонимы current_time и time_format
from time import localtime as current_time, strftime as time_format print(time_format('%H:%M:%S', current_time()))