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| 1 | +>生气却不可犯罪,不可含怒到日落,也不可给魔鬼留地步。从前偷窃的,不要再偷。总要劳力,亲手作正经事,就可有余,分给那缺少的人。污秽的言语,一句不可出口,只要随事说造就人的好话,叫听见的人得益处。(EPHESIANS 4:26-29) |
| 2 | +
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| 3 | +#编写模块 |
| 4 | + |
| 5 | +在本章之前,python还没有显示出太突出的优势。本章开始,读者就会越来越感觉到python的强大了。这种强大体现在“模块自信”上,因为python不仅有很强大的自有模块(称之为标准库),还有海量的第三方模块,任何人还都能自己开发模块,正是有了这么强大的“模块自信”,才体现了python的优势所在。并且这种方式也正在不断被更多其它语言所借鉴。 |
| 6 | + |
| 7 | +“模块自信”的本质是:开放。 |
| 8 | + |
| 9 | +python不是一个封闭的体系,是一个开放系统。开放系统的最大好处就是避免了“熵增”。 |
| 10 | + |
| 11 | +>熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年(这一年李鸿章建立了江南机械制造总局,美国废除奴隶制,林肯总统遇刺身亡,美国南北战争结束。)所提出。是一种测量在动力学方面不能做功的能量总数,也就是当总体的熵增加,其做功能力也下降,熵的量度正是能量退化的指标。 |
| 12 | +
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| 13 | +>熵亦被用于计算一个系统中的失序现象,也就是计算该系统混乱的程度。 |
| 14 | +
|
| 15 | +>根据熵的统计学定义, 热力学第二定律说明一个孤立系统的倾向于增加混乱程度。换句话说就是对于封闭系统而言,会越来越趋向于无序化。反过来,开放系统则能避免无序化。 |
| 16 | +
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| 17 | +##回忆过去 |
| 18 | + |
| 19 | +在本教程的[《语句(1)》](./121.md)中,曾经介绍了import语句,有这样一个例子: |
| 20 | + |
| 21 | + >>> import math |
| 22 | + >>> math.pow(3,2) |
| 23 | + 9.0 |
| 24 | + |
| 25 | +这里的math就是一个模块,用import引入这个模块,然后可以使用模块里面的函数,比如这个pow()函数。显然,这里我们是不需要自己动手写具体函数的,我们的任务就是拿过来使用。这就是模块的好处:拿过来就用,不用自己重写。 |
| 26 | + |
| 27 | +##模块是程序 |
| 28 | + |
| 29 | +这个标题,一语道破了模块的本质,它就是一个扩展名为`.py`的python程序。我们能够在应该使用它的时候将它引用过来,节省精力,不需要重写雷同的代码。 |
| 30 | + |
| 31 | +但是,如果我自己写一个`.py`文件,是不是就能作为模块import过来呢?还不那么简单。必须得让python解释器能够找到你写的模块。比如:在某个目录中,我写了这样一个文件: |
| 32 | + |
| 33 | + #!/usr/bin/env python |
| 34 | + # coding=utf-8 |
| 35 | + |
| 36 | + lang = "python" |
| 37 | + |
| 38 | +并把它命名为pm.py,那么这个文件就可以作为一个模块被引入。不过由于这个模块是我自己写的,python解释器并不知道,我得先告诉它我写了这样一个文件。 |
| 39 | + |
| 40 | + >>> import sys |
| 41 | + >>> sys.path.append("~/Documents/VBS/StartLearningPython/2code/pm.py") |
| 42 | + |
| 43 | +用这种方式就是告诉python解释器,我写的那个文件在哪里。在这个告诉方法中,也用了一个模块`import sys`,不过由于sys模块是python被安装的时候就有的,所以不用特别告诉,python解释器就知道它在哪里了。 |
| 44 | + |
| 45 | +上面那个一长串的地址,是ubuntu系统的地址格式,如果读者使用的windows系统,请写你所保存的文件路径。 |
| 46 | + |
| 47 | + >>> import pm |
| 48 | + >>> pm.lang |
| 49 | + 'python' |
| 50 | + |
| 51 | +本来在pm.py文件中,有一个变量`lang = "python"`,这次它作为模块引入(注意作为模块引入的时候,不带扩展名),就可以通过模块名字来访问变量`pm.py`,当然,如果不存在的属性这么去访问,肯定是要报错的。 |
| 52 | + |
| 53 | + >>> pm.xx |
| 54 | + Traceback (most recent call last): |
| 55 | + File "<stdin>", line 1, in <module> |
| 56 | + AttributeError: 'module' object has no attribute 'xx' |
| 57 | + |
| 58 | +请读者回到pm.py文件的存储目录,是不是多了一个扩展名是.pyc的文件?如果不是,你那个可能是外星人用的python。 |
| 59 | + |
| 60 | +>解释器,英文是:interpreter,港台翻译为:直译器。在python中,它的作用就是将.py的文件转化为.pyc文件,而.pyc文件是由字节码(bytecode)构成的,然后计算机执行.pyc文件。关于这方面的详细解释,请参阅维基百科的词条:[直譯器](http://zh.wikipedia.org/zh/%E7%9B%B4%E8%AD%AF%E5%99%A8) |
| 61 | +
|
| 62 | +不少人喜欢将这个世界简化简化再简化。比如人,就分为好人还坏人,比如编程语言就分为解释型和编译型,不但如此,还将两种类型的语言分别贴上运行效率高低的标签,解释型的运行速度就慢,编译型的就快。一般人都把python看成解释型的,于是就得出它运行速度慢的结论。不少人都因此上当受骗了,认为python不值得学,或者做不了什么“大事”。这就是将本来复杂的多样化的世界非得划分为“黑白”的结果。这种喜欢用“非此即彼”的思维方式考虑问题的现象可以说在现在很常见,比如一提到“日本人”,除了苍老师,都该杀,这基本上是小孩子的思维方法,可惜在某个过度内大行其道。 |
| 63 | + |
| 64 | +世界是复杂的,“敌人的敌人就是朋友”是幼稚的,“一分为二”是机械的。当然,苍老师是德艺双馨的。 |
| 65 | + |
| 66 | +就如同刚才看到的那个.pyc文件一样,当python解释器读取了.py文件,先将它变成由字节码组成的.pyc文件,然后这个.pyc文件交给一个叫做python虚拟机的东西去运行(那些号称编译型的语言也是这个流程,不同的是它们先有一个明显的编译过程,编译好了之后再运行)。如果.py文件修改了,python解释器会重新编译,只是这个编译过程不是完全显示给你看的。 |
| 67 | + |
| 68 | +我这里说的比较笼统,要深入了解python程序的执行过程,可以阅读这篇文章:[说说Python程序的执行过程](http://www.cnblogs.com/kym/archive/2012/05/14/2498728.html) |
| 69 | + |
| 70 | +总之,有了.pyc文件后,每次运行,就不需要从新让解释器来编译.py文件了,除非.py文件修改了。这样,python运行的就是那个编译好了的.pyc文件。 |
| 71 | + |
| 72 | +是否还记得,我们在前面写有关程序,然后执行,常常要用到`if __name__ == "__main__"`。那时我们写的.py文件是来执行的,这时我们同样写了.py文件,是作为模块引入的。这就得深入探究一下,同样是.py文件,它是怎么知道是被当做程序执行还是被当做模块引入? |
| 73 | + |
| 74 | +为了便于比较,将pm.py文件进行改造,稍微复杂点。 |
| 75 | + |
| 76 | + #!/usr/bin/env python |
| 77 | + # coding=utf-8 |
| 78 | + |
| 79 | + def lang(): |
| 80 | + return "python" |
| 81 | + |
| 82 | + if __name__ == "__main__": |
| 83 | + print lang() |
| 84 | + |
| 85 | +如以前做的那样,可以用这样的方式: |
| 86 | + |
| 87 | + $ python pm.py |
| 88 | + python |
| 89 | + |
| 90 | +但是,如果将这个程序作为模块,导入,会是这样的: |
| 91 | + |
| 92 | + >>> import sys |
| 93 | + >>> sys.path.append("~/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/pm.py") |
| 94 | + >>> import pm |
| 95 | + >>> pm.lang() |
| 96 | + 'python' |
| 97 | + |
| 98 | +因为这时候pm.py中的函数lang()就是一个属性: |
| 99 | + |
| 100 | + >>> dir(pm) |
| 101 | + ['__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', '__package__', 'lang'] |
| 102 | + |
| 103 | +同样一个.py文件,可以把它当做程序来执行,还可以将它作为模块引入。 |
| 104 | + |
| 105 | + >>> __name__ |
| 106 | + '__main__' |
| 107 | + >>> pm.__name__ |
| 108 | + 'pm' |
| 109 | + |
| 110 | +如果要作为程序执行,则`__name__ == "__main__"`;如果作为模块引入,则`pm.__name__ == "pm"`,即变量`__name__`的值是模块名称。 |
| 111 | + |
| 112 | +用这种方式就可以区分是执行程序还是作为模块引入了。 |
| 113 | + |
| 114 | +在一般情况下,如果仅仅是用作模块引入,可以不写`if __name__ == "__main__"`。 |
| 115 | + |
| 116 | +##模块的位置 |
| 117 | + |
| 118 | +为了让我们自己写的模块能够被python解释器知道,需要用`sys.path.append("~/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/pm.py")`。其实,在python中,所有模块都被加入到了sys.path里面了。用下面的方法可以看到模块所在位置: |
| 119 | + |
| 120 | + >>> import sys |
| 121 | + >>> import pprint |
| 122 | + >>> pprint.pprint(sys.path) |
| 123 | + ['', |
| 124 | + '/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/autopep8-1.1-py2.7.egg', |
| 125 | + '/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/pep8-1.5.7-py2.7.egg', |
| 126 | + '/usr/lib/python2.7', |
| 127 | + '/usr/lib/python2.7/plat-i386-linux-gnu', |
| 128 | + '/usr/lib/python2.7/lib-tk', |
| 129 | + '/usr/lib/python2.7/lib-old', |
| 130 | + '/usr/lib/python2.7/lib-dynload', |
| 131 | + '/usr/local/lib/python2.7/dist-packages', |
| 132 | + '/usr/lib/python2.7/dist-packages', |
| 133 | + '/usr/lib/python2.7/dist-packages/PILcompat', |
| 134 | + '/usr/lib/python2.7/dist-packages/gtk-2.0', |
| 135 | + '/usr/lib/python2.7/dist-packages/ubuntu-sso-client', |
| 136 | + '~/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/pm.py'] |
| 137 | + |
| 138 | +从中也发现了我们自己写的那个文件。凡在上面列表所包括位置内的.py文件都可以作为模块引入。不妨举个例子。把前面自己编写的pm.py文件修改为pmlib.py,然后把它复制到`'/usr/lib/python2.7/dist-packages`中。(这是以ubuntu为例说明,如果是其它操作系统,读者用类似方法也能找到。) |
| 139 | + |
| 140 | + $ sudo cp pm.py /usr/lib/python2.7/dist-packages/pmlib.py |
| 141 | + [sudo] password for qw: |
| 142 | + |
| 143 | + $ ls /usr/lib/python2.7/dist-packages/pm* |
| 144 | + /usr/lib/python2.7/dist-packages/pmlib.py |
| 145 | + |
| 146 | +文件放到了指定位置。看下面的: |
| 147 | + |
| 148 | + >>> import pmlib |
| 149 | + >>> pmlib.lang |
| 150 | + <function lang at 0xb744372c> |
| 151 | + >>> pmlib.lang() |
| 152 | + 'python' |
| 153 | + |
| 154 | +也就是,要将模块文件放到合适的位置——就是sys.path包括位置——就能够直接用import引入了。 |
| 155 | + |
| 156 | +##PYTHONPATH环境变量 |
| 157 | + |
| 158 | +将模块文件放到指定位置是一种不错的方法。当程序员都喜欢自由,能不能放到别处呢?当然能,用`sys.path.append()`就是不管把文件放哪里,都可以把其位置告诉python解释器。但是,这种方法不是很常用。因为它也有麻烦的地方,比如在交互模式下,如果关闭了,然后再开启,还得从新告知。 |
| 159 | + |
| 160 | +比较常用的告知方法是设置PYTHONPATH环境变量。 |
| 161 | + |
| 162 | +>环境变量,不同操作系统的设置方法略有差异。读者可以根据自己的操作系统,到网上搜索设置方法。 |
| 163 | +
|
| 164 | +我以ubuntu为例,建立一个python的目录,然后将我自己写的.py文件放到这里,并设置环境变量。 |
| 165 | + |
| 166 | + :~$ mkdir python |
| 167 | + :~$ cd python |
| 168 | + :~/python$ cp ~/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/pm.py mypm.py |
| 169 | + :~/python$ ls |
| 170 | + mypm.py |
| 171 | + |
| 172 | +然后将这个目录`~/python`,也就是`/home/qw/python`设置环境变量。 |
| 173 | + |
| 174 | + vim /etc/profile |
| 175 | + |
| 176 | +提醒要用root权限,在打开的文件最后增加`export PATH = /home/qw/python:$PAT`,然后保存退出即可。 |
| 177 | + |
| 178 | +注意,我是在`~/python`目录下输入`python`,进入到交互模式: |
| 179 | + |
| 180 | + :~$ cd python |
| 181 | + :~/python$ python |
| 182 | + |
| 183 | + >>> import mypm |
| 184 | + >>> mypm.lang() |
| 185 | + 'python' |
| 186 | + |
| 187 | +如此,就完成了告知过程。 |
| 188 | + |
| 189 | +------ |
| 190 | + |
| 191 | +[总目录](./index.md) | [上节:错误和异常(3)](./218.md) | [下节:包](./220.md) |
| 192 | + |
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