在 Python 3 中匯入模組：完整指南

前言

我們大多數人都很熟悉 Python 這門程式語言。Python 3 的一大優點是它提供了無數的 內建函式。當您使用 Python 3 編寫不同類型的程式碼時，就可以存取這些函式。在我們開始之前，請先閱讀我們的教學課程：在 Ubuntu 16.04 上安裝 Python 3 並設定本機開發環境。現在，讓我們來看看 Python 一些實用的函式：

• print()：此函式可讓您列印出運算式。
• abs()：透過此函式，您可以取得任何數字的絕對值。
• int()：此函式可讓您將任何指定的資料類型轉換為整數。
• len()：它會顯示任何序列或集合的長度。

內建函式夠用嗎？

遺憾的是，單靠這些內建函式是不夠的。在 Python 3 中編寫程式時，您可能會發現自己需要更多功能。您不想僅受限於程式的預設功能。這就是模組派上用場的地方。

什麼是模組？

模組 允許您建構更複雜的程式。它們開拓了您的選擇，並給您更多發揮的空間。模組通常由 Python 的 .py 檔案組成。這些檔案中的每一個都包含一些 Python 程式碼。您可以將任何 Python 檔案作為模組引用。使用這些模組，您可以做各種事情。例如，您可以定義函式、類別以及變數。您可以在其他 Python .py 檔案中或透過命令列直譯器來引用它們。

假設您有一個名為 hello.py。此檔案的模組名稱為 hello。您可以輕鬆地將此模組匯入到其他 Python 檔案中。您也可以在 Python 命令列直譯器上使用它。在各個檔案中匯入模組的方法是使用 import 陳述式。當您匯入模組時，基本上是在執行該模組內部的程式碼。您正在使該模組中的定義可用於目前檔案。

在這本詳盡的指南中，我們將介紹如何在 Python 3 中檢查和安裝模組。我們還將討論如何匯入模組並為其設定別名.

如何檢查模組？

如前所述，Python 3 中有一些內建模組。這些模組可以在 Python 標準函式庫中找到。該函式庫包含多個執行基本系統功能 and 解決方案的標準模組。這是您在 安裝 Python.

時獲得的預設功能。如果您需要檢查這些模組是否已準備就緒，則需要輸入指令。您需要進入本機 Python 3 開發環境或基於伺服器的開發環境。然後，您必須在命令列中啟動 Python 直譯器。它看起來會像這樣：

現在，您可以執行 import 陳述式。這將確認該模組可以在您需要時被呼叫。假設您使用 math 模組執行指令：

這個 math 模組是 Python 中的內建模組。這意味著直譯器將在沒有任何回饋的情況下完成任務。它會將您返回到提示字元。您無需進行任何其他操作即可立即開始使用該模組。

如何安裝模組？

另一方面，假設您想執行一個未安裝的模組。在我們的範例中，我們將考慮 2D 繪圖函式庫 matplotlib。以下是您如何對此類模組執行 import 陳述式：

如果您未安裝該模組，將會收到如下錯誤：

要使其正常工作，您需要先停用 Python 解譯器。您可以使用 CTRL + D。接下來，您必須安裝 matplotlib，使用 pip:

現在您將能夠成功匯入 matplotlib 到解譯器中，使用 import matplotlib 指令。這一次，它不會傳回錯誤。

如何匯入模組？

讓我們來探索如何匯入模組。要利用其功能，您必須使用 import 陳述式來匯入模組。陳述式包含 import 關鍵字與模組名稱的組合。模組名稱通常位於 Python 檔案中程式碼的頂部。

例如，如果您正在查看一個名為 my_rand_int.py 的 Python 檔案，您將匯入 random 模組來產生隨機數字：

您必須以點記法（dot notation）來引用該函式。它看起來會像這樣：[module].[function]。這基本上意味著您可以將該模組作為目前檔案中的獨立命名空間來使用。

繼續探討該模組，讓我們來看看一些函式：

• random.randint()：此函式將傳回一個隨機整數。
• random.randrange()：此函式將從給定範圍內傳回一個隨機元素。讓我們來看看如何建立一個 for 迴圈。我們將在目前的程式 random 模組中呼叫其中一個函式，該程式為 my_rand_int.py:

程式將匯入該模組，然後進入 for 迴圈。如您所見，該迴圈將處理 10 個元素。程式將印出一個介於 1 到 25 之間（包含首尾）的隨機整數。這意味著整數 1 和 25 是 random.randint().

現在，當您使用 python my_rand_int.py 執行程式時，您將在輸出中獲得 10 個隨機整數，如下所示：

由於我們使用了 random 模組，您每次都會得到新的整數。然而，它們不會高於或低於 25。有時，您也可以同時使用多個 import 陳述式，就像這樣：

我們將透過向程式中新增來自 pi 的 math 來使用我們的額外模組。我們也會減少隨機整數的數量：

現在我們的輸出將會像這樣：

我們有五個隨機整數和 pi 的近似值。

如何使用 from….import？

除了 import，您還應該了解另一個陳述式，即 from … import。當您不想使用點記號來引用函式時，這非常有用。這樣一來，您就可以直接透過名稱呼叫函式並指定引用。在此範例中，我們將匯入 randint() 函式，其來自 random 模組：

我們直接指定了想要呼叫的函式。即使在我們的程式中，我們也只需要提及該函式的名稱，而不需要使用點記號：

輸出將與您在上方看到的相同。不同之處在於，您現在可以完全避免使用點記號。

如何為模組設定別名？

您也應該熟悉 as 關鍵字。使用此關鍵字，您可以更改模組名稱及其函式。如果您已有或新匯入的模組使用了相同的名稱，您可能需要這樣做。用於設定模組別名的陳述式如下所示：

在我們的範例中，我們將修改 math 模組的名稱。我們將其縮寫並更改為 m。程式將如下所示：

如您所見，我們不再將 pi 引用為 math.pi，而是將其稱為 m.pi.

。某些模組有官方別名。這是因為人們非常習慣使用別名而不是其實際名稱。以 matplotlib.pyplot 模組為例。在官方文件中，它的別名是 plt。您可以像這樣設定別名：

結論

新增和匯入模組的能力確實擴展了 Python 程式設計的世界。它讓您能夠超越僅使用內建函式的限制。您可以同時使用預設的 Python 模組以及使用 pip 安裝的模組。在建立更複雜或更精密的內容時，請務必利用此功能。它能讓您的工作更輕鬆、激發創意，並有助於建立強大的程式。

最後，這裡有一些來自 我們部落格 的更多資源，將幫助您進一步利用 Python：

• • 使用 Python 獲取 NASDAQ 每分鐘數據
  • 使用 Python 擷取 Twitter 數據
  • Python 3 中的迴圈：使用 Break、Continue 和 Pass 陳述式
  • Python 3：資料類型轉換指南

祝您運算愉快！