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Python模块创建与调用教程 - 从入门到精通

Python模块创建与调用教程

全面指南：学习如何创建自定义Python模块并进行有效调用

Python模块是什么？

在Python中，模块是包含Python定义和语句的文件。文件名就是模块名加上.py后缀。模块让你能够有逻辑地组织Python代码，把相关的代码分配到一个模块中能让代码更好用，更易懂。

使用模块的好处：

  • 代码复用 - 一次编写，多次使用
  • 命名空间 - 避免命名冲突
  • 可维护性 - 将代码组织成逻辑单元
  • 可读性 - 提高代码的可读性和结构

创建Python模块

创建Python模块非常简单，只需创建一个.py文件并在其中编写Python代码。下面是一个简单的模块创建示例： 

# 文件名: calculator.py
"""一个简单的计算器模块"""

def add(x, y):
    """返回两个数的和"""
    return x + y

def subtract(x, y):
    """返回两个数的差"""
    return x - y

def multiply(x, y):
    """返回两个数的乘积"""
    return x * y

def divide(x, y):
    """返回两个数的商"""
    if y == 0:
        raise ValueError("除数不能为零")
    return x / y

# 模块常量
PI = 3.14159
VERSION = "1.0"

上面的代码创建了一个名为calculator的模块，包含四个基本数学运算函数和两个常量。

调用Python模块

在Python中调用模块有多种方式，下面介绍最常用的几种方法：

1. 导入整个模块

import calculator

result = calculator.add(5, 3)
print("5 + 3 =", result)  # 输出: 5 + 3 = 8

area = calculator.PI * (5 ** 2)
print("半径为5的圆面积:", area)  # 输出: 半径为5的圆面积: 78.53975

2. 导入特定函数/变量

from calculator import add, PI

print("10 + 20 =", add(10, 20))  # 输出: 10 + 20 = 30
print("PI的值:", PI)             # 输出: PI的值: 3.14159

3. 使用别名导入

import calculator as calc

print("8 * 7 =", calc.multiply(8, 7))  # 输出: 8 * 7 = 56
print("模块版本:", calc.VERSION)        # 输出: 模块版本: 1.0

4. 导入所有内容

from calculator import *

print("100 - 42 =", subtract(100, 42))  # 输出: 100 - 42 = 58
print("22 / 7 ≈", divide(22, 7))        # 输出: 22 / 7 ≈ 3.142857142857143

模块使用的最佳实践

1. 模块命名

使用小写字母和下划线命名模块文件（如：my_module.py），避免使用Python关键字或内置模块名。

2. 文档字符串

每个模块开头应包含文档字符串，说明模块功能和用法。函数和方法也应包含文档字符串。

3. 避免全局代码

模块中避免编写在导入时立即执行的代码（除常量和函数定义外）。使用if __name__ == '__main__'保护执行代码。

4. 组织导入

在文件顶部组织导入语句，按标准库、第三方库、本地模块分组，每组内按字母顺序排列。

实际应用案例

下面是一个使用自定义模块的实际案例，展示如何组织代码：

几何模块 (geometry.py)

"""几何计算模块"""

import math

def circle_area(radius):
    """计算圆面积"""
    return math.pi * radius ** 2

def rectangle_area(length, width):
    """计算矩形面积"""
    return length * width

def triangle_area(base, height):
    """计算三角形面积"""
    return 0.5 * base * height

def sphere_volume(radius):
    """计算球体积"""
    return (4/3) * math.pi * radius ** 3

主程序 (main.py)

# 导入自定义几何模块
import geometry as geo

# 计算并输出结果
print("半径为5的圆面积:", geo.circle_area(5))
print("边长为4和6的矩形面积:", geo.rectangle_area(4, 6))
print("底边为3高为4的三角形面积:", geo.triangle_area(3, 4))
print("半径为3的球体积:", geo.sphere_volume(3))

输出结果

半径为5的圆面积: 78.53981633974483
边长为4和6的矩形面积: 24
底边为3高为4的三角形面积: 6.0
半径为3的球体积: 113.09733552923254

© 2023 Python模块教程 | 掌握Python模块化编程的艺术

本文由MingShuo于2025-08-12发表在吾爱品聚，如有疑问，请联系我们。
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