Справочник по Python · модуль 6 · функции и модули

Глава 6.4

Библиотеки и модули
в Python

Готовый код можно подключить к программе и использовать по имени. Так функции распределяют по файлам, а программы собирают из уже созданных частей.

Категория: Организация программы
Уровень: Начальный
Связанные темы: Функции, файлы, имена
Зачем это знать: Подключать готовый код и разделять проект на части

§1Модуль и библиотека

Модуль — файл с расширением .py. В нём могут находиться переменные, функции, классы и другой код.

Библиотека — готовый набор кода для определённых задач. Она может состоять из одного модуля или из множества модулей и пакетов. В разговоре эти слова иногда используют как близкие, но они описывают разные размеры структуры.

Схемаот файла к набору инструментов

модуль     → один файл .py
пакет      → папка с модулями
библиотека → готовый набор модулей и пакетов

§2Зачем нужны модули

Модули позволяют не хранить всю программу в одном длинном файле и не писать заново уже готовые решения.

разделять большую программу на понятные части;
повторно использовать функции в разных файлах;
подключать инструменты из стандартной библиотеки Python;
использовать сторонние библиотеки для специальных задач.

§3Подключение через import

Ключевое слово import загружает модуль и создаёт в программе имя, через которое можно обратиться к его содержимому.

main.pyмодуль math

import math

result = math.sqrt(16)
print(result)

Выводквадратный корень

4.0

math входит в стандартную библиотеку Python, поэтому отдельно устанавливать его не нужно.

§4Обращение через точку

После обычного импорта объект внутри модуля указывают по схеме модуль.объект.

Pythonчитаем слева направо

math.sqrt(16)
│    └─ функция sqrt() внутри модуля
└────── имя модуля

Полное имя показывает происхождение функции. Если в программе встретится math.sqrt(), сразу видно, что sqrt() взята из math.

§5Импорт конкретного объекта

Конструкция from ... import ... добавляет в программу конкретное имя из модуля. После этого имя модуля перед функцией не пишется.

main.pyтолько функция sqrt()

from math import sqrt

result = sqrt(25)
print(result)

Выводбез префикса math.

5.0

Два разных способа

После import math пишут math.sqrt(). После from math import sqrt пишут просто sqrt().

§6Псевдонимы: as

as задаёт импортированному объекту другое имя. Псевдоним используют для принятого сокращения или для более понятного названия.

main.pyпсевдоним модуля

import math as m

print(m.sqrt(25))

Выводm означает math

5.0

main.pyпсевдоним функции

from math import sqrt as square_root

print(square_root(36))

Выводновое имя функции

6.0

Для некоторых библиотек существуют общепринятые сокращения, например import numpy as np. Такое сокращение работает только после установки самой библиотеки.

§7Стандартные и сторонние библиотеки

Вид	Откуда берётся	Примеры
стандартная библиотека	устанавливается вместе с Python	`math`, `random`, `datetime`
сторонняя библиотека	устанавливается отдельно	`numpy`, `requests`

Сторонние библиотеки обычно устанавливают в терминале через менеджер пакетов pip.

Терминалпример команды установки

python -m pip install numpy

Команда установки не является кодом Python: её вводят в терминале. Перед установкой проверьте название библиотеки и используйте окружение своего проекта.

§8Собственный модуль

Любой созданный вами файл .py может стать модулем. Поместим функцию в один файл, а вызов — в другой.

geometry.pyмодуль с функцией

def rectangle_area(width, height):
    return width * height

main.pyоба файла лежат рядом

from geometry import rectangle_area

area = rectangle_area(5, 3)
print(area)

Выводзапуск main.py

Для такого импорта файлы geometry.py и main.py должны находиться в одной папке. Более сложную структуру проекта разберём отдельно.

§9Какой способ импорта выбрать

Запись	Вызов	Особенность
`import math`	`math.sqrt(16)`	хорошо видно происхождение имени
`from math import sqrt`	`sqrt(16)`	короче, если нужен конкретный объект
`import math as m`	`m.sqrt(16)`	используется короткий псевдоним
`from math import sqrt as root`	`root(16)`	объект получает новое имя

Для начала чаще выбирайте import module: полное имя легче читать и оно реже конфликтует с вашими переменными и функциями.

§10Частые ошибки

Что написано	Что произойдёт	Как правильно
`import math`, затем `sqrt(16)`	`NameError`: имя `sqrt` отдельно не создано	`math.sqrt(16)`
`from math import sqrt`, затем `math.sqrt(16)`	`NameError`: имя `math` не создано	`sqrt(16)`
ошибка в названии модуля	`ModuleNotFoundError`	проверить написание и установку библиотеки
свой файл назван `math.py`	он может перекрыть стандартный модуль `math`	дать своему файлу другое имя
`from math import *`	в программу попадёт много имён, их происхождение станет неясным	импортировать модуль или перечислить нужные объекты
`pip install numpy` написано в `main.py`	`SyntaxError`	выполнить команду в терминале

§11Проверьте себя

Как вызвать sqrt() после import math?

Через имя модуля и точку: math.sqrt(число).

Чем модуль отличается от библиотеки?

Модуль — отдельный файл .py, а библиотека — готовый набор кода, который может включать несколько модулей и пакетов.

Что делает as?

Назначает импортированному модулю или объекту другое имя в текущей программе.

§12Шпаргалка

Модульimport mathmath.sqrt(16)

Один объектfrom math import sqrtsqrt(16)

Псевдоним модуляimport math as mm.sqrt(16)

Псевдоним объектаfrom math import sqrt as root

Итог главы

Модуль — файл Python с готовым кодом. import подключает модуль, точка выбирает объект внутри него, from ... import ... импортирует конкретное имя, а as задаёт псевдоним. Стандартные модули поставляются с Python, сторонние библиотеки устанавливаются отдельно.

Глава 6.4 · Библиотеки и модули · Справочник по Python Автор: Макаров Максим Николаевич