Day 30 训练

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模块和库的导入

在 Python 编程中，模块和库的导入是基础且关键的操作。灵活掌握不同的导入方式，能让我们的代码更加简洁、高效，也能方便地复用各种功能强大的模块和库。今天，就让我们深入探索 Python 模块和库导入的奥秘。

一、导入官方库的三种手段

Python 的标准库非常丰富，提供了大量的模块供我们使用。以下是导入官方库的三种常见方式：

1. 直接导入整个库

使用 import library_name 语法，可以将整个库导入到当前命名空间。例如：

import math

这样，我们就可以使用 math 库中的各种数学函数了，比如计算平方根：

result = math.sqrt(16)
print(result)  # 输出：4.0

2. 导入库中的特定模块或函数

如果只需要使用库中的某些特定模块或函数，可以使用 from library_name import module_name 或 from library_name import function_name。例如：

from math import sqrt
result = sqrt(16)
print(result)  # 输出：4.0

这种方式可以避免引入整个库，减少内存占用。

3. 导入库并起别名

为了使代码更简洁，可以使用 import library_name as alias 为导入的库指定一个别名。例如：

import math as m
result = m.sqrt(16)
print(result)  # 输出：4.0

别名可以根据个人习惯或行业惯例来选择，常见的如将 numpy 起别名为 np，将 pandas 起别名为 pd 等。

二、导入自定义库/模块的方式

除了官方库，我们还可以导入自己创建的库或模块。

1. 同一目录下导入

如果自定义模块与当前脚本位于同一目录下，可以直接使用 import module_name 来导入。例如，假设在同一目录下有一个名为 mymodule.py 的模块，其中定义了一个函数 myfunction，我们可以在当前脚本中这样导入并使用它：

import mymodule
mymodule.myfunction()

2. 不同目录下导入

当自定义模块位于不同目录时，就需要进行一些额外的设置。

方法一：添加模块路径到 sys.path

可以通过将模块所在目录添加到 sys.path 中来实现导入。sys.path 是一个列表，包含了 Python 解释器会搜索模块的目录路径。例如：

import sys
sys.path.append('/path/to/your/module_directory')
import your_module

这里需要注意的是，路径需要是相对于当前工作目录的绝对路径或正确相对路径。

方法二：使用相对导入

如果模块位于包的子目录中，可以使用相对导入。例如，假设有一个包结构如下：

mypackage/__init__.pysubmodule1/__init__.pymoduleA.pysubmodule2/__init__.pymoduleB.py

在 moduleB.py 中，可以使用相对导入来导入 moduleA.py 中的某个函数：

from ..submodule1.moduleA import some_function

但需要注意的是，相对导入通常在包内使用，且 Python 解释器会根据当前模块的层级来解析相对路径。

三、导入库 / 模块的核心逻辑

Python 解释器会根据 sys.path 中的目录来查找模块。sys.path 包括 Python 解释器的安装目录、当前工作目录等。如果自定义模块不在这些目录中，就需要手动添加模块路径到 sys.path。

import sys
print(sys.path)  # 查看当前的模块搜索路径

四、注意事项

1. 确保 subdir 和 submodule 目录下有 __init__.py 文件：这样 Python 才会将它们识别为包。__init__.py 可以是空文件，它的存在主要是为了告诉 Python 这是一个包目录。
2. 使用 sys.path.append() 时路径要正确：路径必须是相对于当前工作目录的绝对路径或正确的相对路径。

浙大疏锦行