python学习笔记——模块和命名空间

（以下基本摘自《王纯业的python学习笔记》，所有命令均测试通过）

模块（module）是Python中非常重要的一个概念，模块其实就一些函数和类的集合文件，它能实现一些相应的功能，当我们需要使用这些功能的时候，直接把相应的模块导入到我们的程序中，我们就可以使用了。这类似于C语言中的include头文件，Python中我们用import导入我们需要的模块。

类似于头文件，模块也是需要系统的搜索路径的，下面的命令即是系统默认的搜索路径，当你导入一个模块时，系统就会在下面的路径列表中搜索相应的文件。

>>> sys.path

['C:/Python26/code', 'C:\\Python26\\Lib\\idlelib', 'C:\\WINDOWS\\system32\\python26.zip', 'C:\\Python26\\DLLs', 'C:\\Python26\\lib', 'C:\\Python26\\lib\\plat-win', 'C:\\Python26\\lib\\lib-tk', 'C:\\Python26', 'C:\\Python26\\lib\\site-packages', 'C:\\Python26\\lib\\site-packages\\win32', 'C:\\Python26\\lib\\site-packages\\win32\\lib', 'C:\\Python26\\lib\\site-packages\\Pythonwin', 'C:\\Python26\\lib\\site-packages\\wx-2.8-msw-unicode']

假如没有搜到相应内容就会报错。

>>> import xxx

Traceback (most recent call last):

File "<pyshell#104>", line 1, in <module>

import xxx

ImportError: No module named xxx

当然我们也可以添加我们的搜索路径。调用列表的append方法即可。

sys.path.append(‘相对路径或者绝对路径’)

然后我们就可以加载我们自己的模块了。那么如何创建我们自己的模块呢，简单看一下。首先我们在当前目录创建一个名为testmodule.py的文件，内容如下：

"""

this only is a very simple test module

"""

age=0 # a simple attribute

def sayHello(): # a simple function in a module

print 'Hello'

if __name__=="__main__":

sayHello()

然后我们导入这个模块就可以使用它的变量和函数了。

>>> import test_module

>>> test_module.age

0

>>> test_module.sayHello()

Hello

>>>

当然我们也可以这样：

>>> from test_module import age,sayHello

>>> age

0

>>> sayHello

<function sayHello at 0x012DF430>

>>> sayHello()

Hello

>>> test_module

Traceback (most recent call last):

File "<pyshell#138>", line 1, in <module>

test_module

NameError: name 'test_module' is not defined

>>>

注意两种方法的不同。 From 并没有把test_module 引进来，所以当前namespace没有test_module这个name。所以报错。

命名空间（name space）是从名称（name）到对象（object）的映射（map）。当一个name映射到一个object上时，这个name和这个object就绑定（bind）了。

Python中一切都是对象（object），包括function，module，class，package本身。这些对象都在内存中真正的存在，就 像活在世上的每一个人。但是我们怎么找到这些object呢？用name给每个object起名。每个名字只对应一个对象，一个对象可以由多个名字。但是 name不是object本身。

Python中有很多name space，常用的有：build—in name space（内建命名空间）global name space（全局命名空间）,local name space（局部命名空间）。在不同的name space中的name是没有关系的。

每个object都有自己的name space，可以通过object.name的方式访问object的name space中的name，每个object的name都是独立。即使在别的name space中有与之相同的name，它们也是没有任何关联的。

每一个object，都有自己的name space，name space都是动态创建的，每一个name space的生存时间也不一样。

一个模块的name space是这个module被import的时候创建的。每个module都有一个_name_的attribute，用来表示当前module的名字。所以每个module都有这样的代码：

If _name_= = “_main_”:

sayHello() #测试代码

下面是测试代码

>>> import sys

>>> sys.path.append('C:\Python26\code')

>>> sys.path

['C:\\Python26\\Lib\\idlelib', 'C:\\WINDOWS\\system32\\python26.zip', 'C:\\Python26\\DLLs', 'C:\\Python26\\lib', 'C:\\Python26\\lib\\plat-win', 'C:\\Python26\\lib\\lib-tk', 'C:\\Python26', 'C:\\Python26\\lib\\site-packages', 'C:\\Python26\\lib\\site-packages\\win32', 'C:\\Python26\\lib\\site-packages\\win32\\lib', 'C:\\Python26\\lib\\site-packages\\Pythonwin', 'C:\\Python26\\lib\\site-packages\\wx-2.8-msw-unicode', 'C:\\Python26\\code']

>>> import test_module

>>> dir(test_module)

['__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', '__package__', 'age', 'sayHello']

>>> test_module.__name__

'test_module'

>>>

我们看到这个module有一个__name__属性。因为这个module在被import的时候，它的name space中创建了一个内置的name ,__name__，用来表示module的文件名称。所以import的时候，测试代码sayHello()并没有运行，因为if条件不满足。但是如果我们直接运行该模块的话，那么module的name space就是global name space，这时Python自动把global name space中的__name__ 设为__main__,测试代码就会运行，打印出Hello。

当调用一个function的时候，function的local name space被创建了，当function返回的时候或者异常中断的时候，local name space被删除了。

作用域（scope），是python中的代码从字面意义上可以直接访问的name集合。

LGB的规则用scope的概念来解释就是：和任何代码执行的时候，都至少有三个scope：local name space，global name space ，buildin name space （LGB）。看下面的例子：

>>> def sayHello():

print 'Hello'

>>> saidHello=sayHello

>>> saidHello

<function sayHello at 0x012DFE30>

>>> sayHello

<function sayHello at 0x012DFE30>

>>> sayHello()

Hello

>>> saidHello()

Hello

>>>

可以看到sayHello和saidHello不过是两个名字，他们都是指的同样的object，就像一个人有两个名字一样。

用del可以从一个name space删除一个name，如：

>>> a=1

>>> b=a

>>> a

1

>>> b

1

>>> id(a)

11364056

>>> id(b)

11364056

>>> del a

>>> a

Traceback (most recent call last):

File "<pyshell#27>", line 1, in <module>

a

NameError: name 'a' is not defined

>>> b

1

可以看到a和b指向同一个object，然后我们del a，只是从name space清除了一个name和object的绑定关系，如果没有其他name和这个对象bind，那么才是真正的清除object。实际上python中使用了智能指针技术，每个name都和指向object的指针相关联，每一个object都有一个reference counter记住有多少个name和这个object相关联。每次bind，reference counter都加1，每次删除bind，都减1，只有当reference counter为0时，object才真正被删除。