模組的匯入與使用

模組的基本概念

在 Python 中，模組（Module）是一個以 .py 結尾的文件，裡面包含了 Python 的對象定義（如函數、類、變數）和 Python 語句。通過使用模組，我們可以將相關的代碼組織在一起，實現邏輯上的分離，從而使代碼更具結構性、可讀性和可維護性。

模組的作用

• 代碼重用：模組允許我們將常用的代碼封裝起來，在不同的程式中重複使用，避免代碼的重複編寫。
• 邏輯組織：通過模組，我們可以將相關功能的代碼組織在一起，使程式結構更加清晰。
• 命名空間的分離：模組為不同的代碼提供了單獨的命名空間，避免了命名衝突。

模組例子

以下是一個簡單的模組 support.py 的範例：

# support.py 模組
def print_func(par):
    print("Hello:", par)
    return

這個模組定義了一個函數 print_func()，它接受一個參數並打印一個問候語。

模組的匯入

要使用模組中的函數、類或變數，我們需要使用 import 語句來匯入模組。匯入模組的基本語法如下：

import module1[, module2[,... moduleN]]

例如，匯入 Python 標準庫中的 math 模組：

import math

匯入模組後，可以通過 模組名.函數名 的方式來調用模組中的函數：

result = math.sqrt(16)
print(result)  # 輸出結果為 4.0

模組的搜索路徑

當你匯入一個模組時，Python 會按照一定的順序來搜索這個模組的位置：

1. 當前目錄：首先，Python 會在當前執行的腳本所在目錄中搜索模組。
2. PYTHONPATH 環境變量：如果在當前目錄中找不到模組，Python 會搜索環境變量 PYTHONPATH 所指示的目錄。
3. 系統預設模組目錄：最後，Python 會搜索系統的預設模組目錄，這通常包含了 Python 標準庫。

可以通過 sys.path 來查看模組的搜索路徑：

import sys
print(sys.path)

from...import 語句

from...import 語句允許你從模組中匯入特定的函數、類或變數到當前的命名空間中，這樣你就不需要每次使用時都加上模組名。語法如下：

from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

例如，匯入 math 模組中的 sqrt 函數：

from math import sqrt
print(sqrt(16))  # 輸出結果為 4.0

from...import * 語句

可以使用 from modname import * 語句來匯入模組中的所有內容到當前命名空間中，但這種做法應謹慎使用，因為它可能導致命名衝突，覆蓋已有的變數或函數。

模組的重載

在 Python 中，模組的頂層代碼只會在首次匯入時執行一次。如果需要重新執行模組的代碼，可以使用 importlib.reload() 函數來重載模組。這在你修改了模組的代碼後，希望重新執行修改後的代碼時非常有用。

import importlib
import support  # 首次匯入模組
importlib.reload(support)  # 重載模組