6.8模块（课件）-《程序设计基础（Python）》同步教学（人民邮电版）

第6章 函数与模块 1 学习目标/Target 了解函数，能够说出函数的概念以及好处 掌握函数的定义与调用，能够正确地定义并调用函数 掌握函数参数的传递方式，能够通过多种方式给函数的参数传递数据 掌握函数的返回值，能够根据需要使用return语句返回函数处理结果 掌握变量作用域，能够说出全局变量和局部变量的特点 2 学习目标/Target 掌握递归函数的使用，能够运用递归函数解决阶乘的问题 掌握匿名函数的使用，能够运用匿名函数简化简单函数的定义 掌握模块的导入与使用，能够通过不同语句导入模块并使用模块的内容 掌握模块的变量，能够归纳变量__all__和__name__的作用 3 章节概述/ Summary 程序开发过程中，随着需要处理的问题变得越来越难，程序也会变得越来越长。冗长的程序牵扯的情况比较复杂，这不仅增加了阅读和理解的难度，也不利于后期对程序的维护与二次开发。函数和模块的出现便解决这些问题，它们为开发人员提供了丰富的工具和自由度，使得开发各种复杂的程序变得更加简单和高效。本章将详细介绍函数的相关知识，并简要介绍一些关于模块的知识。 4 目录/Contents 01 函数概述 函数的基础知识 函数的参数传递 02 03 函数的返回值 04 5 目录/Contents 05 变量作用域 实例：智能聊天机器人 函数的特殊形式 06 07 模块 08 6 模块 6.8 7 6.8.1 模块的导入和使用 1. 使用import语句导入模块 import语句支持一次导入一个模块，也支持一次导入多个模块。 使用import语句导入模块的语法格式如下。 import 模块1, 模块2, … 例如，导入Python中内置的模块random和time，代码如下： import time # 导入一个模块 import random, time # 导入多个模块 6.8.1 模块的导入和使用 导入模块以后，可以通过“.”使用模块中的内容，包括全局变量、函数或类。 使用模块内容的语法格式如下。 模块名.变量名/函数名()/类名  例如，使用time模块中sleep()函数，示例如下： time.sleep(1) 使用as关键字给模块起别名的语法格式如下。 import 模块名 as 别名 1. 使用import语句导入模块 6.8.1 模块的导入和使用 使用import语句导入模块后，每次使用模块时都需要添加“模型名.”前缀，非常繁琐。为了减少这样的麻烦，Python提供了另外一种导入模块的语句from-import-。使用from-import-方式导入模块之后，无需添加前缀，可以像使用当前程序中的内容一样使用模块中的内容。使用from-import-语句导入模块的语法格式如下。 from 模块名 import 变量名/函数名/类名 例如，导入time模块中的sleep()函数和time()函数，具体代码如下。 from time import sleep, time 2. 使用from-import-语句导入模块 6.8.1 模块的导入和使用 如果希望一次性导入模块中的全部内容，可以将from...import...语句中import后面的内容替换为通配符“*”。导入模块中全部内容的语法格式如下。 from 模块名 import * 例如，导入time模块中的全部内容，具体代码如下。 from time import * 2. 使用from-import-语句导入模块 6.8.1 模块的导入和使用 from-import-语句也支持为模块或模块中的内容起别名，其语法格式如下。 from 模块名 import 变量名/函数名/类名 as 别名 例如，给time模块中的sleep()函数起别名为sl，具体代码如下。 from time import sleep as sl sl(1) # sl为sleep()函数的别名 2. 使用from-import-语句导入模块 6.8.2 模块的变量 1. __all__变量 Python模块的开头通常会定义一个__all__变量，该变量的值实际上是一个列表，列表中包含的元素决定了在使用from-import *语句导入模块后可以使用模块的哪些内容。 如果__all__中只包含模块中的部分内容，那么from-import *语句只会将__all__中包含的部分内容导入程序。 6.8.2 模块的变量 下面创建两个模块calc.py和test.py，分步骤演示如何通过__all__变量限制导入这两个模块的内容，具体步骤如下。 （1）创建模块calc.py，该模块中包含一个__all__变量和四个计算两个数的四则运算的函数，具体代码如下： # 定义变量__all__，用于限制导入模块的内容 __all__ = ["add", "subtract"] def add(a, b): return a + b def subtract(a, b): return a - b def multiply(a, b): return a * b def divide(a, b): if (b): return a / b else: print("error") 1. __all__变量 6.8.2 模块的变量 下面创建两个模块calc.py和test.py，分步骤演示如何通过__all__变量限制导入这两个模块的内容，具体步骤如下。 （2）创建模块test.py，在该模块中通过from ... import *语句导入calc.py模块，并调用该模块中的add()、subtract()、multiply()和divide()函数。 from calc import * # 导入calc.py模块 print(add(2, 3)) print(subtract(2, 3)) print(multipty(2, 3)) print(divide(2, 3)) 1. __all__变量 6.8.2 模块的变量 下面创建两个模块calc.py和test.py，分步骤演示如何通过__all__变量限制导入这两个模块的内容，具体步骤如下。 （3）运行test.py文件，结果如下所示： 5 -1 Traceback (most recent call last): File " D:\PythonProject\chapter06\test.py", line 4, in <module> print(multipty(2, 3)) NameError: name 'multipty' is not defined 1. __all__变量 6.8.2 模块的变量 2. __name__变量 大型项目通常由多名开发人员共同开发，每名开发人员负责不同的模块。为了保证代码在整合项目后可以正常运行，开发人员通常会编写一些测试代码进行测试。然而，对整个项目而言测试代码是无用的。为了避免项目执行这些测试代码，Python为模块加入了__name__变量。 6.8.2 模块的变量 2. __name__变量 __name__变量通常与if条件语句一起使用，若模块是当前运行的模块，则__name__的值为__main__；若模块被其他模块导入，则__name__的值为模块名。 下面以定义的calc.py模块为例，演示__name__变量的用法。在calc.py模块中增加下列代码： if __name__ == "__main__": # __name__的值为__main__ print(multiply(3, 4)) print(divide(3, 4)) 本章小结 本章主要介绍了函数和模块，首先介绍了函数的概念以及基本知识，包括函数的定义和调用，其次介绍了函数参数传递和函数的返回值，然后介绍了变量作用域、匿名函数和递归函数，最后介绍了模块的相关内容，包括模块的导入与使用、模块的变量。希望通过本章的学习，读者能够理解程序中使用函数的优越性，可以按照需求灵活定义与调用函数，并能够在程序中熟练导入与使用模块。 本 章 小 结 19 $$