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使用 Python 函数进行模块化

发布时间:2019-09-05 13:36 所属栏目:[优化] 来源:Seth Kenlon
导读:副标题#e# 你是否对函数、类、方法、库和模块等花哨的编程术语感到困惑?你是否在与变量作用域斗争?无论你是自学成才的还是经过正式培训的程序员,代码的模块化都会令人困惑。但是类和库鼓励模块化代码,因为模块化代码意味着只需构建一个多用途代码块集合,

你是否对函数、类、方法、库和模块等花哨的编程术语感到困惑?你是否在与变量作用域斗争?无论你是自学成才的还是经过正式培训的程序员,代码的模块化都会令人困惑。但是类和库鼓励模块化代码,因为模块化代码意味着只需构建一个多用途代码块集合,就可以在许多项目中使用它们来减少编码工作量。换句话说,如果你按照本文对 Python 函数的研究,你将找到更聪明的工作方法,这意味着更少的工作。

使用 Python 函数进行模块化

本文假定你对 Python 很熟(LCTT 译注:稍微熟悉就可以),并且可以编写和运行一个简单的脚本。如果你还没有使用过 Python,请首先阅读我的文章: Python 简介 。

函数

函数是迈向模块化过程中重要的一步,因为它们是形式化的重复方法。如果在你的程序中,有一个任务需要反复执行,那么你可以将代码放入一个函数中,根据需要随时调用该函数。这样,你只需编写一次代码,就可以随意使用它。

以下一个简单函数的示例:

  1. #!/usr/bin/env?python3?
  2. import?time?
  3. def?Timer():?
  4. ?print("Time?is?"?+?str(time.time()?))?

创建一个名为 mymodularity 的目录,并将以上函数代码保存为该目录下的 timestamp.py。

除了这个函数,在 mymodularity 目录中创建一个名为 __init__.py 的文件,你可以在文件管理器或 bash shell 中执行此操作:

  1. $?touch?mymodularity/__init__.py?

现在,你已经创建了属于你自己的 Python 库(Python 中称为“模块”),名为 mymodularity。它不是一个特别有用的模块,因为它所做的只是导入 time 模块并打印一个时间戳,但这只是一个开始。

要使用你的函数,像对待任何其他 Python 模块一样对待它。以下是一个小应用,它使用你的 mymodularity 软件包来测试 Python sleep() 函数的准确性。将此文件保存为 sleeptest.py,注意要在 mymodularity 文件夹 之外,因为如果你将它保存在 mymodularity 里面,那么它将成为你的包中的一个模块,你肯定不希望这样。

  1. #!/usr/bin/env?python3?
  2. import?time?
  3. from?mymodularity?import?timestamp?
  4. print("Testing?Python?sleep()...")?
  5. #?modularity?
  6. timestamp.Timer()?
  7. time.sleep(3)?
  8. timestamp.Timer()?

在这个简单的脚本中,你从 mymodularity 包中调用 timestamp 模块两次。从包中导入模块时,通常的语法是从包中导入你所需的模块,然后使用 模块名称 + 一个点 + 要调用的函数名(例如 timestamp.Timer())。

你调用了两次 Timer() 函数,所以如果你的 timestamp 模块比这个简单的例子复杂些,那么你将节省大量重复代码。

保存文件并运行:

  1. $?python3?./sleeptest.py?
  2. Testing?Python?sleep()...?
  3. Time?is?1560711266.1526039?
  4. Time?is?1560711269.1557732?

根据测试,Python 中的 sleep 函数非常准确:在三秒钟等待之后,时间戳成功且正确地增加了 3,在微秒单位上差距很小。

Python 库的结构看起来可能令人困惑,但其实它并不是什么魔法。Python 被编程 为一个包含 Python 代码的目录,并附带一个 __init__.py 文件,那么这个目录就会被当作一个包,并且 Python 会首先在当前目录中查找可用模块。这就是为什么语句 from mymodularity import timestamp 有效的原因:Python 在当前目录查找名为 mymodularity 的目录,然后查找 timestamp.py 文件。

你在这个例子中所做的功能和以下这个非模块化的版本是一样的:

  1. #!/usr/bin/env?python3?
  2. import?time?
  3. from?mymodularity?import?timestamp?
  4. print("Testing?Python?sleep()...")?
  5. #?no?modularity?
  6. print("Time?is?"?+?str(time.time()?)?)?
  7. time.sleep(3)?
  8. print("Time?is?"?+?str(time.time()?)?)?

对于这样一个简单的例子,其实没有必要以这种方式编写测试,但是对于编写自己的模块来说,优秀的实践是你的代码是通用的,可以将它重用于其他项目。

通过在调用函数时传递信息,可以使代码更通用。例如,假设你想要使用模块来测试的不是 系统 的 sleep 函数,而是 用户自己实现 的 sleep 函数,更改 timestamp 代码,使它接受一个名为 msg 的传入变量,它将是一个字符串,控制每次调用 timestamp 时如何显示:

  1. #!/usr/bin/env?python3?
  2. import?time?
  3. #?更新代码?
  4. def?Timer(msg):?
  5. ?print(str(msg)?+?str(time.time()?)?)?

现在函数比以前更抽象了。它仍会打印时间戳,但是它为用户打印的内容 msg 还是未定义的。这意味着你需要在调用函数时定义它。

Timer 函数接受的 msg 参数是随便命名的,你可以使用参数 m、message 或 text,或是任何对你来说有意义的名称。重要的是,当调用 timestamp.Timer 函数时,它接收一个文本作为其输入,将接收到的任何内容放入 msg 变量中,并使用该变量完成任务。

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