Python 入門指南

單元 12 - 模組

～～學習進度表～～

一個 Python 檔案就是一個模組 (module) ，模組內可以定義變數 (variable) 、函數 (function) 、類別 (class) 或是任何需要的程式內容

module
   variable
   function
   class

利用關鍵字 (keyword) import ，我們可以在模組裡用其他定義好的模組內容，下例示範引入上個單元的 class_demo6.py

import class_demo6

d = Demo(12, 13)
print(d.do_something())

#《程式語言教學誌》的範例程式
# http://kaiching.org/
# 檔名：module_demo.py
# 功能：示範 Python 中的模組
# 作者：張凱慶 */

import 通常寫在程式的頭幾行，此例寫在第一行，模組名稱就是檔案名稱，接著建立 Demo 型態的變數 d ，然後印出 do_something() 的回傳值 (return value) ，執行結果如下

$ python module_demo.py

Traceback (most recent call last):

File "module_demo.py", line 3, in <module>

d = Demo(12, 13)

NameError: name 'Demo' is not defined

咦？先跑出 46 ，然後是 Traceback 的敘述，這是什麼？

Traceback 是 Python 直譯器 (interpreter) 遇到無法執行的時候所提供的提示選項，這裡是說第 3 行的 Demo 沒有被定義，因而產生 NameError 的例外 (exception) 。

不是 import 了嗎？為什麼說 Demo 沒有被定義呢？這是因為 class_demo6 跟 module_demo 兩個各自的作用域 (scope) 不同， import 後要用 class_demo6 的內容必須連帶使用 class_demo6 ，這是說原本的 Demo 要改成 class_demo6.Demo ，如下

import class_demo6

d = class_demo6.Demo(12, 13)
print(d.do_something())

#《程式語言教學誌》的範例程式
# http://kaiching.org/
# 檔名：module_demo2.py
# 功能：示範 Python 中的模組
# 作者：張凱慶 */

這樣執行結果就沒有問題囉

$ python module_demo2.py

不過 46 是 class_demo6.py 的執行結果，由於 import 的機制會把引入模組中所有未縮排的程式碼都執行一次，所以執行 module_demo2.py 等於會先執行 class_demo6.py 。

那我們是否應該把執行程式的模組跟放定義的模組分開來呢？大可不必，很多時候我們需要直接測試定義是否合用，因此直接放在相同檔案裡會比較方便，可是當作為其他檔案引入的時候，我們得用一套機制來區分引入跟非引入的情況，這個就利用 Python 執行環境的預設變數 __name__ 了，當這個變數等於 "__main__" 的時候，就代表目前的模組是執行程式。

我們把 class_demo6.py 修改成 class_demo9.py ，如下

class Demo:
  def __init__(self, v1=11, v2=22):
    self.__a = v1
    self.__b = v2
    
  def do_something(self):
    return self.__a + self.__b
    
if __name__ == "__main__":
  d = Demo(12, 34)
  print(d.do_something())

#《程式語言教學誌》的範例程式
# http://kaiching.org/
# 檔名：class_demo9.py
# 功能：示範 Python 中的模組
# 作者：張凱慶 */

我們再用以下的 module_demo3.py ，連帶介紹另一個關鍵字 from

from class_demo9 import Demo

d = Demo(12, 13)
print(d.do_something())

#《程式語言教學誌》的範例程式
# http://kaiching.org/
# 檔名：module_demo3.py
# 功能：示範 Python 中的模組
# 作者：張凱慶 */

第 1 行， from 加上 import 可從模組中引入指定的識別字 (identifier)

from class_demo9 import Demo

因此下面就可以直接使用 Demo ，無須加上模組的名稱。執行結果如下

$ python module_demo3.py

若是在 from 、 import 後改用星號 * ，這樣表示引入所有的識別字名稱。

模組用來整理程式內容， Python 另外用套件 (package) 整理模組，好比資料夾之於檔案，不過這不在我們目前的討論範圍，接下來我們來討論可定義在模組、函數、類別或方法 (method) 中的文件字串 (documentation string) 。

中英文術語對照
類別	class
文件字串	documentation string
例外	exception
函數	function
識別字	identifier
直譯器	interpreter
關鍵字	keyword
方法	method
模組	module
套件	package
回傳值	return value
作用域	scope
變數	variable

重點整理
1. 一個 Python 檔案就是一個模組，多個模組可用套件組織管理。
2. 若預設變數 __name__ 等於 "__main__" 的時候，表示此時這個模組為執行程式。
3. 關鍵字 import 用來引進模組，與 from 合用則引進模組中定義的名稱，另可用星號表示引入所有名稱。

問題與討論
1. 若甲模組中先 import 乙模組，若在程式檔案中先 import 甲模組，又 import 乙模組，這樣會發生問題嗎？
2. 為什麼模組要設計成沒有縮排的程式碼會先被執行？

練習
1. 寫一個程式 exercise1201.py ，替 exercise1101.py 加入 if __name__ == "__main__": 陳述。
2. 寫一個程式 exercise1202.py ，替 exercise1102.py 加入 if __name__ == "__main__": 陳述。
3. 寫一個程式 exercise1203.py ，替 exercise1103.py 加入 if __name__ == "__main__": 陳述。

相關教學影片

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