python3--os模块，模块和包(import... , from..import...)

os模块是与操作系统交互的一个接口

使用前需要 import os

os.getcwd() 获取当前工作目录，即当前python脚本工作的目录路径
os.chdir("dirname")  改变当前脚本工作目录；相当于shell下cd
os.curdir  返回当前目录: ('.')
os.pardir  获取当前目录的父目录字符串名：('..')
os.makedirs('dirname1/dirname2')    可生成多层递归目录
os.removedirs('dirname1')    若目录为空，则删除，并递归到上一级目录，如若也为空，则删除，依此类推
os.mkdir('dirname')    生成单级目录；相当于shell中mkdir dirname
os.rmdir('dirname')    删除单级空目录，若目录不为空则无法删除，报错；相当于shell中rmdir dirname
os.listdir('dirname')    列出指定目录下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印
os.remove()  删除一个文件
os.rename("oldname","newname")  重命名文件/目录
os.stat('path/filename')  获取文件/目录信息
os.sep    输出操作系统特定的路径分隔符，win下为"\\",Linux下为"/"
os.linesep    输出当前平台使用的行终止符，win下为"\t\n",Linux下为"\n"
os.pathsep    输出用于分割文件路径的字符串 win下为;,Linux下为:
os.name    输出字符串指示当前使用平台。win->'nt'; Linux->'posix'
os.system("bash command")  运行shell命令，直接显示
os.popen("bash command).read()  运行shell命令，获取执行结果
os.environ  获取系统环境变量

os.path

os.path.abspath(path) 
#返回path规范化的绝对路径 os.path.split(path) 将path分割成目录和文件名二元组
#返回os.path.dirname(path) 返回path的目录。
#其实就是os.path.split(path)的第一个元素 os.path.basename(path) 
#返回path最后的文件名。如何path以／或\结尾，那么就会返回空值。
#即os.path.split(path)的第二个元素

os.path.exists(path)  如果path存在，返回True；如果path不存在，返回False
os.path.isabs(path)  如果path是绝对路径，返回True
os.path.isfile(path)  如果path是一个存在的文件，返回True。否则返回False
os.path.isdir(path)  如果path是一个存在的目录，则返回True。否则返回False
os.path.join(path1[, path2[, ...]])  将多个路径组合后返回，第一个绝对路径之前的参数将被忽略
os.path.getatime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后访问时间
os.path.getmtime(path)  返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间
os.path.getsize(path) 返回path的大小

递归实现查看当前目录(包含目录下的目录)下所有文件大小的总和

import os
def get_size(dir):
    sum_size = 0
    for item in os.listdir(dir):  # os.listdir(file)列出指定目录(file)下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印
        path = os.path.join(dir, item)  # 将多个路径组合后返回(目录+文件)
        # print(path)
        if os.path.isfile(path):  # 判断文件是否存在
            sum_size += os.path.getsize(path)  # os.path.getsize返回文件大小
        else:
            sum_size += get_size(path)
    return sum_size
ret = get_size('D:\python11_quanzhan')
print(ret)

执行结果

21581084

用栈(先进后出)的方式查看当前目录(包含目录下的目录)下所有文件大小的总和

import os
def get_size(path):
    l = [path]
    sum_size = 0
    while l:
        path = l.pop()
        for item in os.listdir(path):  # os.listdir(file)列出指定目录(file)下的所有文件和子目录，包括隐藏文件，并以列表方式打印
            path2 = os.path.join(path, item)  # 将多个路径组合后返回(目录+文件)
            if os.path.isfile(path2):  # 判断文件是否存在
                sum_size += os.path.getsize(path2)  # 计算文件大小总和
            else:
                l.append(path2)
    return sum_size
print(get_size('D:\python11_quanzhan'))

执行结果

21581560

模块

1 什么是模块？

常见的场景：一个模块就是一个包含了python定义和声明的文件，文件名就是模块名字加上.py的后缀

但其实import加载的模块分为四个通用类别:

1 使用python编写的代码(.py文件)

2 已被编译为共享库或DLL的C或C++扩展

3 包好一组模块的包

4 使用C编写并链接到python解释器的内置模块

2 为何要使用模块?

如果你退出python解释器然后重新进入，那么你之前定义的函数或者变量都将丢失，因此我们通常将程序写到文件中以便永久保存下来，需要时就通过python test.py方式去执行，此时test.py被称为脚本script

随着程序的发展，功能越来越多，为了方便管理，我们通常将程序分成一个个的文件，这样做程序的结构更清晰，方便管理。这时我们不仅仅可以把这些文件当做脚本去执行，还可以把他们当做模块导入导入到其它的模块中，实现了功能的重复利用

3 如何使用模块？

示例: 新建一个模块名test_module.py,内容如下

print('from the test_module.py')

money = 1000

def read1():
    print('read1 :', money)

def read2():
    print('read2----->read1')
    read1()
    
def change():
    global money
    money = 0

模块可以包含可执行的语句和函数的定义，这些语句的目的是初始化模块，它们只在模块名第一次遇到导入import语句时才执行(import语句是可以在程序中的任意位置使用的，且针对同一个模块import多次，为了防止你重复导入，python的优化手段是:第一次导入后就将模块名加载到内存了，后续的import语句仅是对已经加载到内存中的模块对象增加了一次引用，不会重新执行模块内的语句),如下,创建一个demo.py文件，导入上面创建的test_module.py文件

import test_module  # 导入test_module模块
# 只在第一次导入时才执行test_module.py内代码,此处的显式效果是只打印一次'from the test_module.py'
# 当然其他的顶级代码也都被执行了,只不过没有显示效果(没有print)
print(test_module.money)  # 打印test_module里面的money变量

执行结果

from the test_module.py

1000

我们可以从sys.modules中找到当前已经加载的模块，sys.modules是一个字典，内部包含模块名与模块对象的映射，该字典决定了导入模块时是否需要重新导入

每个模块都是一个独立的名称空间，定义在这个模块中的函数，把这个模块的名称空间当做全局名称空间，这样我们在编写自己的模块时，就不用担心我们定义在自己模块中全局变量会在被导入时，与使用者的全局变量冲突

测试一：money与my_module.money不冲突，更改demo.py内容如下

import test_module

money = 10
print(money)  # 打印自己的(demo.py)全局变量money
print(test_module.money)  # 打印test_module里面的全局变量money

执行结果

from the test_module.py

10

1000

测试二：read1与test_module.read1不冲突

import test_module

def read1():
    print('==========')
test_module.read1()  # 执行test_module里面的read1()函数
read1()  # 执行demo里面的read1()函数

执行结果

from the test_module.py

read1 : 1000

==========

测试三:执行test_module.change()操作的全局变量money仍然是test_module中的

import test_module

money = 1
test_module.change()
print(test_module.money)  # test_module中的money
print(money)  # demo中的money

执行结果

from the test_module.py

0

1

总结:首次导入模块test_module时会做三件事

导入一个模块，相当于这个模块从上到下依次被执行了，同一个模块不会被多次导入

1 为源文件(test_module)创建新的名称空间，在test_module中定义的函数和方法若是使用到了global时，访问的就是这个名称空间

2 在新创建的命名空间中执行模块中包含的代码

3 创建名字test_module来引用该命名空间

为模块名起别名:使用了别名，之前的模块名就不能使用了

import test_module as test
print(test.money)

执行结果

from the test_module.py

1000

现在有一个需求，用户可以选择json或者pickle (序列化)

大致代码，并不完善(提供一个思路)

inp = input('json or pickle >>>')
if inp == 'json':
    import json as m
elif inp == 'pickle':
    import pickle as m

m.dumps({'k':'v'})
m.loads(...)

在一行导入多个模块

import sys,os,re....

from...import...

对比import test_module,会将源文件的名称空间'test_module'带到当前名称空间中，使用时必须是test_module.(点)名字的方式

而from语句相当于import,也会创建新的名称空间，但是将test_module中的名字直接导入到当前的名称空间中，在当前名称空间中，直接使用名字就可以了

from test_module import read1,read2

这样在当前位置直接使用read1和read2就好了，执行时，仍然以test_module.py文件全局名称空间

测试一：导入的函数read1,执行时仍然回到test_module.py中寻找全局变量money

还是之前的demo.py和 test_module.py文件中测试

from test_module import read1
money = 2000
read1()

执行结果

from the test_module.py

read1 : 1000

测试二：导入的函数read2,执行时需要调用read1(),仍然回到test_module.py中找read1()

from test_module import read1,read2
def read1():
    print('=========')
read2()

执行结果

from the test_module.py

read2----->read1

read1 : 1000

测试三: 导入的函数read1,被当前位置定义的read1覆盖了，覆盖效果

from test_module import read1
def read1():
    print('==========')
read1()

执行结果

from the test_module.py

==========

需要特别强调的一点是：python中的变量赋值不是一种存储操作，而只是一种绑定关系，如下：

from test_module import money,read1
money = 100  # 将当前位置的名字money绑定到了100
print(money)
read1()  # 读取test_module.py中的名字money,仍然为1000

执行结果

from the test_module.py

100

read1 : 1000

也支持as别名，多行导入

from test_module import read1 as r

from test_module import read1 as r1, read2 as r2, money as m
r1()
r2()
print(m)

执行结果

from the test_module.py

read1 : 1000

read2----->read1

read1 : 1000

1000

from test_module import * 把test_module中所有的不是以下划线 _ ，开头的名字都导入到当前位置，大部分情况下我们的python程序不应该使用这种导入方式，因为*你不知道你导入的名字，很有可能会覆盖掉你之前已经定义的名字。而且可读性极其的差，在交互式环境中导入时没有问题

from test_module import *  # 将模块test_module中所有的名字都导入到当前名称空间
print(money)
print(read1)
print(read2)
print(change)

执行结果

from the test_module.py

1000

在test_module.py中新增一行，限制导入的范围

__all__=['money','read1'] # 这样在另外一个文件中用from test_module import * 就只能导入列表中规定的两个名字

思考：假如有两个模块a，b。我可不可以在a模块中import b ，再在b模块中import a？

代码不会发现循环引用问题，模块中的引用不能成环