模块化开发

在 Python 中，模块的导入和导出是通过 import 和 from ... import ... 语句实现的。以下是详细的用法和示例：

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1. 模块的导入

导入整个模块

import math

# 使用模块中的函数
print(math.sqrt(16))  # 输出 4.0

导入模块并指定别名

import numpy as np

# 使用别名调用模块中的函数
print(np.array([1, 2, 3]))  # 输出 [1 2 3]

从模块中导入特定函数或类

from math import sqrt, pi

# 直接使用导入的函数
print(sqrt(25))  # 输出 5.0
print(pi)        # 输出 3.141592653589793

从模块中导入所有内容（不推荐）

from math import *

# 直接使用模块中的所有函数
print(sqrt(36))  # 输出 6.0
print(pi)        # 输出 3.141592653589793

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2. 模块的导出

在 Python 中，模块的导出是通过定义模块中的函数、类、变量等实现的。其他模块可以通过导入来使用这些内容。

示例：创建一个模块 mymodule.py

# mymodule.py
def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

def add(a, b):
    return a + b

PI = 3.14159

在其他模块中导入 mymodule

import mymodule

# 使用 mymodule 中的函数和变量
print(mymodule.greet("Alice"))  # 输出 "Hello, Alice!"
print(mymodule.add(2, 3))       # 输出 5
print(mymodule.PI)              # 输出 3.14159

从 mymodule 中导入特定内容

from mymodule import greet, add

# 直接使用导入的函数
print(greet("Bob"))  # 输出 "Hello, Bob!"
print(add(4, 5))     # 输出 9

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3. 模块的 __all__ 变量

__all__ 是一个特殊的变量，用于定义模块中哪些内容可以被 from module import * 导入。

示例：在 mymodule.py 中定义 __all__

# mymodule.py
__all__ = ['greet', 'PI']

def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

def add(a, b):
    return a + b

PI = 3.14159

使用 from mymodule import *

from mymodule import *

# 只能使用 __all__ 中定义的内容
print(greet("Charlie"))  # 输出 "Hello, Charlie!"
print(PI)                # 输出 3.14159

# add 函数未在 __all__ 中定义，无法使用
try:
    print(add(1, 2))
except NameError as e:
    print(f"Error: {e}")  # 输出 "Error: name 'add' is not defined"

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4. 模块的 if __name__ == "__main__"

if __name__ == "__main__" 用于判断模块是直接运行还是被导入。如果是直接运行，则执行该代码块。

示例：在 mymodule.py 中添加 if __name__ == "__main__"

# mymodule.py
def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

def add(a, b):
    return a + b

PI = 3.14159

if __name__ == "__main__":
    print(greet("World"))  # 直接运行模块时输出 "Hello, World!"

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总结

• 导入模块：使用 import 或 from ... import ...。

• 导出模块：通过定义函数、类、变量等实现。

• 控制导出内容：使用 __all__ 变量。

• 模块直接运行：使用 if __name__ == "__main__"。

通过这些方法，可以灵活地组织和使用 Python 模块！