在 Python 3 中导入模块：全面指南

简介

我们大多数人都熟悉Python作为一种编程语言。Python 3 的一大优点是它提供了无数的内置函数。当您使用 Python 3 编写不同类型的代码时，您就可以访问这些函数。在开始之前，请先阅读我们关于在 Ubuntu 16.04 上安装 Python 3 并设置本地编程环境的教程。现在，让我们来看看 Python 的一些实用函数：

• print()：此函数使您能够打印出表达式。
• abs()：通过此函数，您可以获得任何数字的绝对值。
• int()：此函数可让您将任何给定的数据类型转换为整数。
• len()：它向您显示任何序列或集合的长度。

内置函数足够吗？

不幸的是，仅靠这些内置函数是不够的。在 Python 3 中编程时，您可能会发现自己需要更多的功能。您不想仅受限于程序的默认功能。这就是模块发挥作用的地方。

什么是模块？

模块允许您构建更复杂的程序。它们为您提供了更多选择和更大的发挥空间。模块通常由 Python .py文件组成。这些文件中的每一个都包含一些 Python 代码。您可以将任何 Python 文件作为模块进行引用。使用这些模块，您可以做各种事情。例如，您可以定义函数、类以及变量。您可以在其他 Python .py文件或通过命令行解释器中引用它们。

假设您有一个名为 hello.py 的 Python 文件。该文件的模块名称是 hello。您可以轻松地将此模块导入到其他 Python 文件中。您也可以在 Python 命令行解释器上使用它。在各种文件中导入模块的方法是使用 import语句。导入模块时，基本上是在执行该模块内部的代码。您正在使该模块中的定义可用于当前文件。

在这篇全面的指南中，我们将介绍如何在 Python 3 中检查和安装模块。我们还将讨论如何导入模块并为其设置别名.

如何检查模块？

正如我们之前提到的，Python 3 中有一些内置模块。这些模块可以在 Python 标准库中找到。该库包含几个执行一些基本系统功能和解决方案的标准模块。这是您在安装 Python.

时获得的默认功能。如果您需要检查这些模块是否已准备好使用，您需要输入一个命令。您需要进入本地 Python 3 编程环境或基于服务器的编程环境。然后，您必须在命令行中启动 Python 解释器。它看起来会像这样：

现在，您可以运行 import语句。这将确认在需要时可以调用该模块。假设您使用 math 模块运行该命令：

这个 math 模块是 Python 中的内置模块。这意味着解释器将在没有任何反馈的情况下完成任务。它将返回到提示符。您无需任何其他操作即可立即开始使用该模块。

如何安装模块？

另一方面，假设您想运行一个未安装的模块。在我们的示例中，我们将以 2D 绘图库 matplotlib 为例。以下是您如何使用此类模块运行 import语句：

如果您没有安装该模块，您将收到如下错误：

要使其工作，您需要先停用 Python 解释器。您可以使用 CTRL + D。接下来，您必须安装 matplotlib，使用 pip:

现在您将能够成功导入 matplotlib 到解释器中，使用 import matplotlib 命令。这一次，它不会返回错误。

如何导入模块？

让我们探索如何导入模块。要使用其功能，您必须使用 import 语句。一个语句包含 import 关键字与模块名称配对。模块名称通常位于 Python 文件代码的顶部。

例如，如果您正在查看一个名为 my_rand_int.py 的 Python 文件，您将导入 random 模块来生成随机数：

您必须以点表示法引用该函数。它看起来像这样：[module].[function]。它基本上意味着您可以将该模块用作当前文件中的独立命名空间。

继续讨论该模块，让我们来看一些函数：

• random.randint()：此函数将返回一个随机整数。
• random.randrange()：此函数将从给定范围返回一个随机元素。让我们看看如何制作一个 for 循环。我们将为 random 模块调用其中一个函数，我们的当前程序是 my_rand_int.py:

程序将导入该模块，然后进入一个 for 循环。如您所见，该循环将处理 10 个元素。程序将打印出 1 到 25（含）范围内的随机整数。这意味着整数 1 和 25 是 random.randint().

现在，当您使用 python my_rand_int.py 运行程序时，您将在输出中得到 10 个随机整数，如下所示：

由于我们使用了 random 模块，您每次都会得到新的整数。然而，它们不会超过或低于 25。有时，您也可以同时使用多个 import 语句，如下所示：

我们将通过添加 pi（来自 math）到程序中来使用我们的额外模块。我们也会减少随机整数的数量：

现在我们的输出将如下所示：

我们得到了五个随机整数和圆周率（pi）的近似值。

如何使用 from….import？

除了 import，你还应该了解另一个语句，即 from … import。当你不想使用点号表示法来引用函数时，这非常有用。这样，你就可以直接通过名称调用函数并指定引用。在这个例子中，我们将导入 randint() 函数，它来自 random 模块：

我们直接指定了想要调用的函数。即使在我们的程序中，我们也只需要提及函数名称，而不需要使用点号表示法：

输出将与您在上面看到的相同。区别在于，您现在可以完全避免使用点号表示法。

如何为模块设置别名？

您还应该熟悉 as 关键字。使用此关键字，您可以更改模块名称及其函数。如果您已有或新导入的模块使用了相同的名称，您可能需要这样做。用于设置模块别名的语句如下所示：

在我们的示例中，我们将修改 math 模块的名称。我们将对其进行缩写并将其更改为 m。程序将如下所示：

如您所见，我们没有将 pi 引用为 math.pi，而是将其调用为 m.pi.

某些模块有官方别名。这是因为人们非常习惯使用别名而不是其实际名称。以 matplotlib.pyplot 模块为例。在官方文档中，它的别名是 plt。您可以像这样设置别名：

结论

添加和导入模块的能力确实扩展了 Python 编程的世界。它使您能够超越仅仅使用内置函数。您可以同时使用默认的 Python 模块以及使用 pip 安装的模块。在创建更复杂或更高级的项目时，请务必利用此功能。它能让您的工作变得更轻松，激发创造力，并有助于构建强大的程序。

最后，这里有一些来自我们博客的更多资源，将帮助您进一步利用 Python：

• • 使用 Python 获取纳斯达克每分钟数据
  • 使用 Python 提取 Twitter 数据
  • Python 3 中的循环：使用 Break、Continue 和 Pass 语句
  • Python 3：数据类型转换指南

祝您编程愉快！