Importare moduli in Python 3: una guida completa

Introduzione

La maggior parte di noi ha familiarità con Python come linguaggio di programmazione. Una delle cose fantastiche di Python 3 è la miriade di funzioni integrate che offre. Si ha accesso a queste funzioni quando si usa Python 3 per scrivere diversi tipi di codice. Prima di iniziare, date un'occhiata al nostro tutorial su installare Python 3 e configurare un ambiente di programmazione locale su Ubuntu 16.04. Ora, diamo un’occhiata ad alcune delle utili funzioni di Python:

• print(): Questa funzione consente di stampare espressioni.
• abs(): Con questa funzione, è possibile ottenere il valore assoluto di qualsiasi numero.
• int(): Questa consente di convertire qualsiasi tipo di dati fornito in un numero intero.
• len(): Mostra la lunghezza di qualsiasi sequenza o raccolta.

Le funzioni integrate sono sufficienti?

Sfortunatamente, queste funzioni integrate non sono sufficienti da sole. Quando si programma in Python 3, ci si potrebbe trovare a necessitare di maggiori funzionalità. Non si vuole essere limitati solo dalle caratteristiche predefinite del programma. È qui che entrano in gioco i moduli.

Cosa sono i moduli?

I moduli consentono di creare programmi più sofisticati. Ampliano le opzioni e offrono più spazio di manovra. I moduli in genere comprendono file Python .py. Ciascuno di questi file contiene frammenti di codice Python. È possibile fare riferimento a qualsiasi file Python come modulo. Utilizzando questi moduli, è possibile fare ogni genere di cose. Ad esempio, si potrebbero definire funzioni, classi e variabili. È possibile fare riferimento a queste in altri file Python .py o tramite l'interprete della riga di comando.

Supponiamo di avere un file Python chiamato hello.py. Il nome del modulo di questo file è hello. È possibile importare facilmente questo modulo in altri file Python. È anche possibile utilizzarlo sull'interprete della riga di comando di Python. Il modo in cui si importano i moduli in vari file è tramite l'istruzione import. Quando si importa un modulo, si sta fondamentalmente eseguendo il codice all'interno del modulo. Si rendono le definizioni nel modulo utilizzabili per il file corrente.

In questa guida completa, vedremo come verificare e installare i moduli in Python 3. Parleremo anche di come importare i moduli e assegnare loro un alias.

Come verificare la presenza di moduli?

Come abbiamo menzionato in precedenza, ci sono alcuni moduli integrati in Python 3. Questi si trovano nella Libreria Standard di Python. Questa libreria contiene diversi moduli standard che eseguono alcune funzioni e soluzioni di sistema di base. Si tratta di una funzionalità predefinita che si riceve quando si installa Python.

Se è necessario verificare se questi moduli sono pronti per l'uso, occorre dare un comando. Sarà necessario accedere all'ambiente di programmazione locale di Python 3 o all'ambiente di programmazione basato su server. Successivamente, si dovrà avviare l'interprete Python nella riga di comando. Sarà simile a questo:

Ora, è possibile eseguire l'istruzione import. Questo confermerà che il modulo può essere richiamato quando necessario. Supponiamo di eseguire il comando con il modulo math :

Il modulo math è un modulo integrato in Python. Ciò significa che l'interprete completerà il compito senza alcun feedback. Ritornerà al prompt. È possibile iniziare a utilizzare il modulo fin da subito senza nessun'altra azione.

Come installare i moduli?

D’altra parte, supponiamo di voler eseguire un modulo che non è installato. Nel nostro esempio, prenderemo in considerazione la libreria di plotting 2D matplotlib. Ecco come eseguire l'istruzione import con un modulo del genere:

Se non hai installato il modulo, otterrai un errore come questo:

Per farlo funzionare, devi prima disattivare l'interprete Python. Puoi farlo con CTRL + D. Successivamente, devi installare matplotlib con pip:

Ora sarai in grado di importare correttamente matplotlib nell'interprete usando il import matplotlib comando. Questa volta non restituirà alcun errore.

Come importare i moduli?

Esploriamo come importare i moduli. Per utilizzare le sue funzioni, devi importare il modulo usando l'istruzione import. Un'istruzione comprende la parola chiave import associata al nome del modulo. Il nome del modulo è in genere presente all'inizio del codice in un file Python.

Ad esempio, se stai guardando un file Python chiamato my_rand_int.py, importerai il modulo random per generare numeri casuali:

Dovrai fare riferimento alla funzione con la notazione col punto. Sarebbe qualcosa del genere: [module].[function]. In pratica significa che puoi usare il modulo come uno spazio dei nomi separato nel file corrente.

Continuando con il modulo, diamo un'occhiata ad alcune funzioni:

• random.randint(): questa funzione restituirà un numero intero casuale.
• random.randrange(): questa funzione restituirà un elemento casuale da un intervallo specificato. Vediamo come puoi creare un ciclo for. Chiameremo una delle funzioni del modulo random nel nostro programma corrente, che è my_rand_int.py:

Il programma importerà il modulo e poi entrerà in un ciclo for. Come puoi vedere, il ciclo funzionerà con 10 elementi. Il programma stamperà un numero intero casuale all'interno dell'intervallo inclusivo da 1 a 25. Ciò significa che gli interi di 1 e 25 sono i parametri di random.randint().

Ora, quando esegui il programma con python my_rand_int.py, otterrai 10 numeri interi casuali nell'output in questo modo:

Poiché abbiamo usato il modulo random, otterrai nuovi numeri interi ogni volta. Tuttavia, non supereranno né scenderanno sotto il 25. A volte, puoi anche utilizzare più istruzioni import contemporaneamente, in questo modo:

Useremo il nostro modulo aggiuntivo aggiungendo pi da math al programma. Diminuiremo anche il numero di interi casuali:

Ora il nostro output sarà simile a questo:

Abbiamo cinque numeri interi casuali e il valore approssimativo di pi.

Come usare from….import?

Oltre a import, un'altra istruzione che dovresti conoscere è from … import. Questo è utile quando non si desidera fare riferimento alle funzioni utilizzando la notazione con il punto. In questo modo, è possibile chiamare le funzioni per nome e specificare direttamente i riferimenti. In questo esempio, importeremo la funzione randint() dal modulo random :

Specifichiamo direttamente la funzione che vogliamo chiamare. Anche nel nostro programma, dobbiamo solo menzionare il nome della funzione senza la notazione con il punto:

L'output sarà lo stesso di quello visto sopra. La differenza è che ora puoi evitare del tutto di usare la notazione con il punto.

Come creare alias per i moduli?

Dovresti anche avere familiarità con la parola chiave as . Usando questa parola chiave, puoi cambiare i nomi dei moduli e delle loro funzioni. Potrebbe essere necessario farlo se hai un modulo esistente o appena importato che utilizza lo stesso nome. L'istruzione apparirà così per l'aliasing dei moduli:

Nel nostro esempio, modificheremo il nome del modulo math . Lo abbrevieremo e lo cambieremo in m. Il programma sarà così:

Come puoi vedere, invece di fare riferimento a pi come math.pi, lo stiamo chiamando m.pi.

Alcuni moduli hanno alias ufficiali. Questo perché è molto comune utilizzare gli alias invece dei loro nomi effettivi. Prendi in considerazione il modulo matplotlib.pyplot. Nella documentazione ufficiale, il suo alias è plt. Creeresti l'alias in questo modo:

Conclusione

La possibilità di aggiungere e importare moduli espande davvero il mondo della programmazione Python. Ti consente di andare oltre le sole funzioni integrate. Puoi utilizzare contemporaneamente i moduli Python predefiniti e quelli installati tramite pip. Assicurati di utilizzare questa funzionalità quando crei qualcosa di più complesso o sofisticato. Semplifica il tuo lavoro, lascia spazio alla creatività e aiuta a creare programmi solidi.

Infine, ecco alcune altre risorse dal nostro blog che ti aiuteranno a utilizzare ulteriormente Python:

• • Dati NASDAQ al minuto utilizzando Python
  • Estrazione di dati da Twitter utilizzando Python
  • Cicli in Python 3: utilizzo delle istruzioni Break, Continue e Pass
  • Python 3: una guida sulla conversione dei tipi di dati

Buona programmazione!