Python其实很简单 第十四章 模块

模块是一组程序代码，可以是别人已经写好的，也可以是自己编写的，但都是已经存在的，在编程时直接使用就可以了。

模块机制的最大好处就是程序员不再编写重复的代码，而直接利用已有的成果，这样就能将更多的精力投入到解决实际问题当中。

模块中可以包括若干个函数，通常作为一个文件存储，使用时导入即可。我们在前面已经多次使用过如import random，import re这样的语句，就是为了导入模块，使用这些模块中已经定义好的的方法和函数。

14.1 内置模块

Python中含有许多有用的内置模块，被称作“标准库”。Python中大约有200多个内置模块，下面介绍一些常用的内置模块。

▆ 日期（datetime）

引用该模块可以得到今天的日期或计算到某个特定日期还有多少天。

例如：

import datetime # 导入日期模块

time1=datetime.date.today() # 获取当前日期值

print('今天是：',time1)

a=str(time1.year) # 获取当前年的值

b=str(time1.month) # 获取当前月的值

c=str(time1.day) # 获取当前日的值

print('今天是：'+a+'年'+b+'月'+c+'日')

time2=datetime.date(2022,2,1) # 生成一个日期值

if time1.__lt__(time2): # 判断time1<time2是否成立

x=time2.__sub__(time1).days # 计算time2与time1的相差多少天

print('现在距离2022年春节还有'+str(x)+'天')

elif time1.__eq__(time2):

print('今天是2022年春节')

else:

x=time1.__sub__(time2).days # 计算time1与time2的相差多少天

print('2022年春节已经过去'+str(x)+'天')

运行结果：

今天是： 2021-12-18

今天是：2021年12月18日

现在距离2022年春节还有45天

▆ 随机（random）

引用该模块后可以调用该模块中与产生随机内容相关的函数。

例：

import random

print('浮点数：',random.random()) # 0到1之间的浮点数

print('整数：',random.randint(1,5)) # [1,5]区间的整数

print('序列中的元素',random.randrange(1,5)) # [1,5)区间的整数

print('列表中的元素',random.choice([1,'2','3',[4,5]]))

# 列表[1,'2','3',[4,5]]中任意一个元素

print('元组中的元素',random.choice((1,'2','3',[4,5])))

# 元组(1,'2','3',[4,5])中的任意一个元素

print('列表中的元素',random.sample([1,'2','3',[4,5]],2))

从列表[1,'2','3',[4,5]]中选取任意两个元素

下面举一个生成包含五个字符的验证码的例子：

code=''

for i in range(5):

num=random.randint(0,9) # 取[0,9]中的任意一个数字

char=chr(random.randint(65,122))

# 取ASCII码在65到122之间的任意一个字符

str1=str(random.choice((num,char))) # 从数字和字符中任选一个并转换为字符

code+=str1 # 将字符加入到验证码中

pin=input('请输入验证码：'+code)

if code==pin: #比较输入的字符串与上面生成的验证码是否一致

print('验证通过！')

else:

print('验证码不正确')

▆ sys模块

sys模块是和python解释器进行交互的接口。

import sys

print(sys.version) # 返回解释器的版本

print(sys.path) # 返回模块的搜索路径

其它方法可以参见Python相关说明文档。

▆ os模块

os模块是和操作系统相关的一个模块.是和操作系统进行交互的接口。

该模块可以进行各种文件操作。

▆ 套接字（socket）

套接字模块让程序可以通过局域网或者因特网进行通信，它可以支持在线程序。

▆ 万维网浏览器（webbrower）

控制万维网浏览器，用于访问网页。

14.2 创建模块并导入

在Python中可以自己创建一个模块，既可以复用以提高效率，也可以规范代码以提高程序易读性。

创建模块的过程和编写程序的过程是完全一样的，模块中的代码被保存在一个单独的文件中，它的扩展名也是.py。

将如下代码单独保存到carea.py中，其中cara为模块名，.py为扩展名。这个模块用于计算并输出圆的面积。

def area(r):

pi=3.14

s=pi*r*r

print('The area of the circle is:',s)

接下来，在程序中calc.py可以用import语句导入。应该保证程序与要导入的模块在同一路径下，或要导入的模块在路径变量所指范围内。另外，将自定义模块保存到Python的默认安装目录下也能被程序导入。

calc.py源代码如下：

import carea as ca # 导入模块carea并设置别名为ca

r=float(input('请输入圆的半径：'))

ca.area(r) # 执行模块中的area()函数

14.3 第三方模块的下载与安装

在Python语言的库分为标准库和第三方库。python的标准库是随着pyhon安装的时候默认自带的库，python的第三方库需要下载后安装到python的安装目录下。标准库和第三方库的调用方式是一样的，都需要用import语句调用。

Python第三方库的安装常用的方法是使用pip命令行直接安装。

打开cmd命令窗口，通过命令 pip install 包名 进行第三库安装，此方法简单快捷，以安装keras库（该库用于深度学习方面的应用）为例。

注意：安装成功会显示Successfully installed keras-2.7.0，如果出现黄色字体警告，如：WARNING: You are using pip version 21.2.4; however, version 21.3.1 is available.You should consider upgrading via the 'c:\users\zym\appdata\local\programs\python\python39\python.exe -m pip install --upgrade pip' command.

这是由于pip库包不是最新的，但keras库已成功安装，可随后对pip包进行更新，更新命令：python -m pip install --upgrade pip。