Hướng dẫn này sẽ giải thích cách xây dựng và nhập các mô-đun Python tùy chỉnh. Ngoài ra, chúng tôi có thể nhập hoặc tích hợp các mô-đun tích hợp của Python thông qua các phương thức khác nhau
Lập trình mô-đun là gì?
Lập trình mô-đun là thực hành phân đoạn một tác vụ viết mã phức tạp, đơn lẻ thành nhiều tác vụ con, đơn giản hơn, dễ quản lý hơn. Chúng tôi gọi các mô-đun nhiệm vụ phụ này. Do đó, chúng ta có thể xây dựng một chương trình lớn hơn bằng cách lắp ráp các mô-đun khác nhau hoạt động giống như các khối xây dựng.
Mô đun hóa mã của chúng tôi trong một ứng dụng lớn có rất nhiều lợi ích
đơn giản hóa. Một mô-đun thường tập trung vào một khu vực tương đối nhỏ của vấn đề tổng thể thay vì toàn bộ nhiệm vụ. Chúng ta sẽ có một vấn đề thiết kế dễ quản lý hơn để suy nghĩ nếu chúng ta chỉ tập trung vào một mô-đun. Việc phát triển chương trình giờ đây đơn giản hơn và ít mắc lỗi hơn nhiều
Uyển chuyển. Các mô-đun thường được sử dụng để thiết lập sự tách biệt về mặt khái niệm giữa các lĩnh vực vấn đề khác nhau. Ít có khả năng những thay đổi đối với một mô-đun sẽ ảnh hưởng đến các phần khác của chương trình nếu các mô-đun được xây dựng theo kiểu làm giảm tính liên kết với nhau. [Chúng tôi thậm chí có thể chỉnh sửa một mô-đun mặc dù đã quen thuộc với chương trình bên ngoài mô-đun đó. ] Nó làm tăng khả năng một nhóm gồm nhiều nhà phát triển có thể cộng tác trong một dự án lớn
khả năng tái sử dụng. Các chức năng được tạo trong một mô-đun cụ thể có thể dễ dàng được truy cập bởi các phần khác nhau của nhiệm vụ [thông qua một api được thiết lập phù hợp]. Do đó, mã trùng lặp không còn cần thiết nữa
Phạm vi. Các mô-đun thường khai báo một không gian tên riêng biệt để tránh xung đột định danh trong các phần khác nhau của chương trình
Trong Python, việc mô đun hóa mã được khuyến khích thông qua việc sử dụng các hàm, mô-đun và gói
Mô-đun trong Python là gì?
Một tài liệu với các định nghĩa về hàm và các câu lệnh khác nhau được viết bằng Python được gọi là mô-đun Python
Trong Python, chúng ta có thể định nghĩa một mô-đun theo một trong 3 cách
- Bản thân Python cho phép tạo các mô-đun
- Tương tự như mô-đun re [biểu thức chính quy], một mô-đun có thể được viết chủ yếu bằng ngôn ngữ lập trình C và sau đó được chèn động vào thời gian chạy
- Một mô-đun tích hợp sẵn, chẳng hạn như mô-đun itertools, vốn đã được bao gồm trong trình thông dịch
Mô-đun là một tệp chứa mã Python, định nghĩa hàm, câu lệnh hoặc lớp. Một ví dụ_module. tệp py là một mô-đun chúng tôi sẽ tạo và có tên là example_module
Chúng tôi sử dụng các mô-đun để chia các chương trình phức tạp thành các phần nhỏ hơn, dễ hiểu hơn. Các mô-đun cũng cho phép sử dụng lại mã
Thay vì sao chép các định nghĩa của chúng vào một số ứng dụng, chúng tôi có thể định nghĩa các chức năng được sử dụng thường xuyên nhất của mình trong một mô-đun riêng biệt và sau đó nhập mô-đun hoàn chỉnh
Hãy xây dựng một mô-đun. Lưu tệp dưới dạng example_module. py sau khi nhập thông tin sau
Mã số
Ở đây, một mô-đun có tên example_module chứa định nghĩa của hàm square[]. Hàm trả về bình phương của một số đã cho
Làm cách nào để nhập mô-đun trong Python?
Trong Python, chúng tôi có thể nhập các chức năng từ một mô-đun vào chương trình của mình hoặc như chúng tôi nói vào một mô-đun khác
Đối với điều này, chúng tôi sử dụng từ khóa Python nhập khẩu. Trong cửa sổ Python, chúng ta thêm từ khóa next to import, tên module cần import. Chúng tôi sẽ nhập mô-đun mà chúng tôi đã xác định trước đó example_module
Mã số
Các chức năng mà chúng tôi đã xác định trong example_module không được nhập ngay vào chương trình hiện tại. Chỉ tên của mô-đun, tôi. e. , ví dụ_ mô-đun, được nhập vào đây
Chúng tôi có thể sử dụng toán tử dấu chấm để sử dụng các chức năng bằng tên mô-đun. Ví dụ
Mã số
đầu ra
By using the module square of number is: 16
Có một số mô-đun tiêu chuẩn cho Python. Danh sách đầy đủ các mô-đun tiêu chuẩn Python có sẵn. Danh sách có thể được nhìn thấy bằng cách sử dụng lệnh trợ giúp
Tương tự như cách chúng tôi nhập mô-đun của mình, mô-đun do người dùng xác định, chúng tôi có thể sử dụng câu lệnh nhập để nhập các mô-đun tiêu chuẩn khác
Nhập một mô-đun có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau. Dưới đây là danh sách của họ
Câu lệnh nhập Python
Sử dụng từ khóa import Python và toán tử dấu chấm, chúng ta có thể nhập một mô-đun chuẩn và có thể truy cập các chức năng được xác định trong đó. Đây là một minh họa
Mã số
đầu ra
The value of euler's number is 2.718281828459045
Nhập và đổi tên
Trong khi nhập một mô-đun, chúng ta cũng có thể thay đổi tên của nó. Đây là một ví dụ để hiển thị
Mã số
đầu ra
The value of euler's number is 2.718281828459045
Mô-đun toán học hiện được đặt tên là mt trong chương trình này. Trong một số trường hợp, nó có thể giúp chúng tôi gõ nhanh hơn trong trường hợp các mô-đun có tên dài
Xin lưu ý rằng bây giờ phạm vi chương trình của chúng tôi không bao gồm thuật ngữ toán học. Như vậy, mt. pi là cách thực hiện đúng của mô-đun, trong khi toán học. pi không hợp lệ
Python từ. Tuyên bố nhập khẩu
Chúng tôi có thể nhập các tên cụ thể từ một mô-đun mà không cần nhập toàn bộ mô-đun. Đây là một ví dụ
Mã số
đầu ra
The value of euler's number is 2.718281828459045
Chỉ có hằng số e từ mô-đun toán học được nhập trong trường hợp này
Chúng tôi tránh sử dụng dấu chấm [. ] toán tử trong các tình huống này. Như sau, chúng ta có thể nhập nhiều thuộc tính cùng một lúc
Mã số
đầu ra
The value of tau constant is: 6.283185307179586 The value of the euler's number is: 2.718281828459045
Nhập tất cả Tên - Từ nhập * Tuyên bố
Để nhập tất cả các đối tượng từ một mô-đun trong không gian tên hiện tại, hãy sử dụng ký hiệu * và từ khóa from và import
cú pháp
Có những lợi ích và hạn chế khi sử dụng biểu tượng *. Không nên sử dụng * trừ khi chúng tôi chắc chắn về các yêu cầu cụ thể của mình từ mô-đun;
Đây là một ví dụ về cùng
Mã số
đầu ra
Calculating square root: 5.0 Calculating tangent of an angle: 0.5773502691896257
Định vị đường dẫn của các mô-đun
Trình thông dịch tìm kiếm nhiều nơi khi nhập một mô-đun trong chương trình Python. Một số thư mục được tìm kiếm nếu không có mô-đun tích hợp. Danh sách các thư mục có thể được truy cập bằng sys. con đường. Trình thông dịch Python tìm kiếm mô-đun theo cách được mô tả bên dưới
Mô-đun ban đầu được tìm kiếm trong thư mục làm việc hiện tại. Sau đó, Python khám phá mọi thư mục trong tham số shell PYTHONPATH nếu không thể định vị mô-đun trong thư mục hiện tại. Một danh sách các thư mục tạo nên biến môi trường được gọi là PYTHONPATH. Python kiểm tra tập hợp các thư mục phụ thuộc vào cài đặt được thiết lập khi Python được tải xuống nếu điều đó cũng không thành công
Đây là một ví dụ để in đường dẫn
Mã số
đầu ra
['/home/pyodide', '/home/pyodide/lib/Python310.zip', '/lib/Python3.10', '/lib/Python3.10/lib-dynload', '', '/lib/Python3.10/site-packages']
Chức năng tích hợp dir[]
Chúng ta có thể sử dụng phương thức dir[] để xác định các tên được khai báo trong một module
Chẳng hạn, chúng ta có các tên sau trong mô-đun chuẩn str. Để in tên chúng ta sẽ sử dụng phương thức dir[] như sau
Mã số
đầu ra
List of functions: ['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__', '__rmul__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'capitalize', 'casefold', 'center', 'count', 'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'format', 'format_map', 'index', 'isalnum', 'isalpha', 'isascii', 'isdecimal', 'isdigit', 'isidentifier', 'islower', 'isnumeric', 'isprintable', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip', 'maketrans', 'partition', 'removeprefix', 'removesuffix', 'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rpartition', 'rsplit', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith', 'strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill']
Không gian tên và phạm vi
Các đối tượng được đại diện bởi tên hoặc định danh được gọi là biến. Không gian tên là một từ điển chứa tên của các biến [khóa] và các đối tượng đi cùng với chúng [giá trị]
Cả hai biến không gian tên cục bộ và toàn cầu đều có thể được truy cập bằng câu lệnh Python. Khi hai biến trùng tên là biến cục bộ và biến toàn cục thì biến cục bộ sẽ đóng vai trò là biến toàn cục. Có một không gian tên cục bộ riêng cho mọi chức năng. Quy tắc xác định phạm vi cho các phương thức của lớp cũng giống như đối với các hàm thông thường. Python xác định xem các tham số là cục bộ hay toàn cầu dựa trên các dự đoán hợp lý. Bất kỳ biến nào được cấp phát giá trị trong một phương thức đều được coi là biến cục bộ
Do đó, chúng ta phải sử dụng câu lệnh toàn cục trước khi có thể cung cấp giá trị cho biến toàn cục bên trong hàm. Python được thông báo rằng Var_Name là một biến toàn cục theo dòng global Var_Name. Python ngừng tìm kiếm biến bên trong không gian tên cục bộ
Ví dụ, chúng ta khai báo biến Number trong không gian tên toàn cục. Vì chúng tôi cung cấp một giá trị Số bên trong hàm, nên Python coi Số là một biến cục bộ. UnboundLocalError sẽ là kết quả nếu chúng ta cố gắng truy cập giá trị của biến cục bộ mà không hoặc trước khi khai báo biến đó là toàn cục