Python 模組與匯入

模組就是一個可以復用的 Python 程式碼檔案。標準函式庫隨 Python 一起安裝，涵蓋數學、統計、隨機數、日期等大量功能。import 會讓這些名字在你的程式裡可用。 你還會看到匯入快取、顯式命名空間和主程式入口保護。

匯入整個模組

import math 會載入模組，並把它的名字放在 math 命名空間裡。呼叫 math.sqrt 而不是直接寫 sqrt，讀者能看出函式來自哪裡，也不容易和自己的變數重名。

import math
print(math.sqrt(81))
print(math.pi)

名字留在模組裡

只匯入需要的名字

from statistics import mean 會把一個名字帶入目前命名空間。名字含義明確時，這種寫法很簡潔。實際程式碼中避免 from module import *：它會隱藏名字的來源，還可能覆蓋已有變數。

from statistics import mean, median
scores = [7, 9, 10]
print(mean(scores))
print(median(scores))

有針對性的匯入

別名與 random 模組

模組名很長，或社區有約定俗成的短名時，可以用別名。import random as rnd 仍然載入整個模組，只是通過 rnd 存取。需要重複執行時，先給隨機數生成器設定種子。

import random as rnd
rnd.seed(7)
print(rnd.choice(["latte", "tea", "mocha"]))

簡短的別名

匯入會被快取

Python 每個行程只載入一次模組，並把它存進 sys.modules。第二次 import 綁定的是同一個模組物件，不會重新執行檔案。這既解釋了模組級狀態為何共用，也說明昂貴初始化該放進函式或主程式入口保護。

import math
import math as m
import sys
print(math is m)
print("math" in sys.modules)
print(math.sqrt(16))

別名指向同一個模組物件

顯式命名空間避免重名

import statistics 會把 mean 留在模組命名空間裡，本機變數 mean 不會覆蓋它。from statistics import mean 更短，但會把名字放進目前命名空間。選擇能讓名字來源更清楚的那種寫法。

import statistics
mean = 10
print(mean)
print(statistics.mean([1, 2, 3]))

本機變數不會覆蓋模組

主程式入口保護把匯入和執行分開

檔案被直接執行時，__name__ 是 __main__；被匯入時，__name__ 是模組名。把示範或命令列入口放進 if __name__ == "__main__":，匯入時就只會定義名字，不會啟動程式。

def main():
    print("program starting")

if __name__ == "__main__":
    main()
print("module name:", __name__)

匯入不應該啟動程式

動手試試

改改變數、先預測輸出，再執行程式碼。第一次點擊「執行程式碼」時會下載 Python 執行時，可能需要幾秒鐘。