第13章 模块的设计与应用

13.1 将自建的函数存储在模块中

一个大型程序通常是由许多的函数或类组成的，为了让程序的功能明确以及增强程序的可读性，我们可以将建立的函数或类存储成模块形式的独立文档，方便引用。

13.1.1 准备工作

假设有一个程序内容是制作冰淇淋与饮料的输出，如下所示。

def make_icecream(*toppings):# 列出制作冰淇淋的配料print("冰淇淋制作所需配料如下：")for topping in toppings:print("--- ", topping)def make_drink(size, drink, num):# 输入饮料规格（如小杯、中杯、大杯）与类型（如可乐、雪碧）print("需配送饮料：")print("%s %s x %d" % (drink, size, num))make_icecream('蓝莓酱')
make_icecream('草莓酱', '巧克力')
make_drink('大杯', '可乐', 2)

执行结果：

冰淇淋制作所需配料如下：
---  蓝莓酱
冰淇淋制作所需配料如下：
---  草莓酱
---  巧克力
需配送饮料：
可乐 大杯 x 2

13.1.2 创建函数内容的模块

假设需要在其它程序中调用make_icecream()和make_drink()，此时可以将这两个函数创建成模块。模块的扩展名与Python程序文档一样，为.py。

将make_icecream()和make_drink()创建成一个模块，保存为makefood.py。

# makefood.py
def make_icecream(*toppings):# 列出制作冰淇淋的配料print("冰淇淋制作所需配料如下：")for topping in toppings:print("--- ", topping)def make_drink(size, drink, num):# 输入饮料规格（如小杯、中杯、大杯）与类型（如可乐、雪碧）print("需配送饮料：")print("%s %s x %d" % (drink, size, num))

13.2 应用函数模块

应用函数模块主要有以下几种方式：

• 导入模块 ==> import 语句
• 导入模块内的函数 ==> from … import 语句
• 导入模块内的所有函数 ==> from … import * 语句

13.2.1 import 语句

要导入创建的模块，只需在程序内执行import语句，语法如下：

import module    # module为模块名称

程序中引用模块的函数语法为：模块名称.函数名。

程序实例：导入模块makefood.py。

import makefood     # 导入模块mdkefood.py# 引用makefood.py中的方法
makefood.make_icecream('蓝莓酱')
makefood.make_icecream('草莓酱', '巧克力')
makefood.make_drink('大杯', '可乐', 2)

执行结果：

冰淇淋制作所需配料如下：
---  蓝莓酱
冰淇淋制作所需配料如下：
---  草莓酱
---  巧克力
需配送饮料：
可乐 大杯 x 2

13.2.2 from … import 语句

如果只是想要导入模块中的部分指定的函数，则可以使用from语句，语法如下：

from 模块名称 import 函数名称 # 导入多个函数时，函数名之间用“,”隔开

程序实例：

from makefood import make_icecream, make_drink  # 导入模块makefood.py中的函数make_icecream()和make_drink()# 引用已导入的函数，可省略模块名称
make_icecream('草莓酱')
make_icecream('草莓酱', '巧克力')
make_drink('中杯', '雪碧', 1)

执行结果：

冰淇淋制作所需配料如下：
---  草莓酱
冰淇淋制作所需配料如下：
---  草莓酱
---  巧克力
需配送饮料：
雪碧 中杯 x 1

13.2.3 from … import * 语句

如果想要导入模块内的所有函数，可使用如下声明：

from 模块名称 import *

程序实例：

from makefood import *  # 导入模块makefood.py中的所有函数# 引用已导入的函数，可省略模块名称
make_icecream('草莓酱')
make_icecream('草莓酱', '巧克力')
make_drink('中杯', '啤酒', 1)

执行结果：

冰淇淋制作所需配料如下：
---  草莓酱
冰淇淋制作所需配料如下：
---  草莓酱
---  巧克力
需配送饮料：
啤酒 中杯 x 1

13.3 随机数random模块

所谓的随机数是指平均散布在某区间的数字。

13.3.1 randint()

randint() 方法可以随机产生指定区间内的整数，它的语法如下：

randint(min, max) # 产生min与max之间的整数值

程序实例：

import random       # 导入模块randommin, max = 1, 10
answer = random.randint(min, max) # 随机产生min与max之间的整数
while True:num = int(input("猜一个1 ~ 10之间的整数："))if num == answer:print("恭喜答对啦~~")breakelif num < answer:print("再大一点")else:print("再小一点")

执行结果：

13.3.2 choice()

choice() 方法可以在一个列表中随机返回一个元素。

程序实例：

import random   # 导入模块randomprizes = ['一等奖', '二等奖', '三等奖', '特等奖', '安慰奖']
print("本次开奖结果：",random.choice(prizes))

执行结果：

13.3.3 shuffle()

shuffle() 方法可以将列表元素重新排列。

程序实例：

import random   # 导入模块randomcards = ['2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', 'J', 'Q', 'K', 'A']for i in range(5):random.shuffle(cards)       # 将顺序打乱重新排列print(cards)

执行结果：

13.3.4 sample()

sample() 的语法如下：

sample(name_list, num)   # 随机返回列表name_list中的num个元素

程序实例：

import random       # 导入模块randomlotterys = random.sample(range(1,50), 7)    # 7组号码
specialNum = lotterys.pop()   # 特别号print("本期大乐透号码：", end="")
for lottery in sorted(lotterys):print(lottery, end=" ")
print("\n特别号：%d" % specialNum)

执行结果：

本期大乐透号码：11 14 41 43 46 47
特别号：2

13.4 时间time模块

13.4.1 time()

time() 方法可以返回自1970年1月1日0时0分0秒以来的秒数（时间戳）。

程序实例：

import random       # 导入模块random
import time         # 导入模块timemin, max = 1, 10
answer = random.randint(min, max) # 随机产生min与max之间的整数
startTime = int(time.time())    # 起始秒数，时间戳
while True:num = int(input("猜一个1 ~ 10之间的整数："))if num == answer:print("恭喜答对啦~~")endTime = int(time.time())  # 结束秒数print("共耗时：", endTime - startTime, "秒")breakelif num < answer:print("再大一点")else:print("再小一点")

执行结果：

13.4.2 sleep()

sleep() 方法可以让工作暂停，参数单位为秒。

程序实例：

import time     # 导入模块timefruits = ['apple', 'banana', 'orange', 'peach', 'pear']
for fruit in fruits:print(fruit, "当前时间戳：", int(time.time()))time.sleep(1)       # 暂停1s

执行结果：

apple 当前时间戳： 1612153005
banana 当前时间戳： 1612153006
orange 当前时间戳： 1612153007
peach 当前时间戳： 1612153008
pear 当前时间戳： 1612153009

13.4.3 asctime()

asctime() 方法会以可阅读方式列出当前系统时间。

程序实例：

import time             # 导入模块timeprint(time.asctime())   # 列出当前系统时间

执行结果：

Mon Feb  1 12:19:18 2021

13.4.4 localtime()

localtime() 方法可以返回当前时间的结构数据，所返回的结构可以用索引方式获得个别内容。

程序实例：

import time         # 导入模块timelocalTime = time.localtime()
print(localTime)            # 列出当前系统时间
print(type(localTime))
print("年份：", localTime[0])
print("月份：", localTime[1])
print("天数：", localTime[2])         # 这个月的第几天
print("时：", localTime[3])
print("分：", localTime[4])
print("秒：", localTime[5])
print("星期几：", localTime[6])         # 0代表星期一，以此类推
print("第几天：", localTime[7])            # 该年份的第几天
print("夏令时间：", localTime[8])       # 1代表是夏令时间，0代表不是

执行结果：

13.5 日期calendar模块

13.5.1 isleap()

isleap() 方法可以判断所给出的年份是否为闰年，是则返回True，否则返回False。

程序实例：

import calendarprint("2020年是否为闰年：", calendar.isleap(2020))
print("2021年是否为闰年：", calendar.isleap(2021))

执行结果：

2020年是否为闰年： True
2021年是否为闰年： False

13.5.2 month()

month() 方法完整的参数为：month(year,month)，可以列出指定年份月份的月历。

程序实例：

import calendarprint(calendar.month(2021, 1))  # 列出2021年1月份的月历

执行结果：

13.5.3 calendar()

calendar() 方法完整的参数为：calendar(year)，可以列出指定年份的年历。

程序实例：

import calendarprint(calendar.calendar(2021))      # 列出2021年的年历

执行结果：

---

参考文章链接：
https://www.runoob.com/python3/python3-module.html

---

往期文章：

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• 《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记11——函数设计
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