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====== 第二十章：模块与包 ======

===== 本章目标 =====

完成本章学习后，你将能够：
  * 创建和使用模块
  * 组织代码为包
  * 理解导入机制
  * 管理项目结构

===== 模块基础 =====

==== 什么是模块 ====

模块是包含Python定义和语句的文件，文件名即模块名加.py。

<code python>
# mymodule.py
def greet(name):
    return f"Hello, {name}!"

PI = 3.14159

class Calculator:
    def add(self, a, b):
        return a + b

# 使用模块
import mymodule
print(mymodule.greet("Alice"))
print(mymodule.PI)

calc = mymodule.Calculator()
</code>

==== 导入方式 ====

<code python>
# 导入整个模块
import math
print(math.sqrt(16))

# 导入特定内容
from math import sqrt, pi
print(sqrt(16))
print(pi)

# 使用别名
import numpy as np
from math import sqrt as square_root

# 导入所有（不推荐）
from math import *

# 相对导入（在包内）
from . import module_a
from .. import parent_module
</code>

===== 包组织 =====

==== 包结构 ====

<code>
my_package/
    __init__.py
    module_a.py
    module_b.py
    subpackage/
        __init__.py
        module_c.py
</code>

<code python>
# __init__.py 文件内容
from .module_a import function_a
from .module_b import ClassB

__version__ = "1.0.0"
__all__ = ['function_a', 'ClassB']
</code>

==== 使用包 ====

<code python>
import my_package
my_package.function_a()

from my_package import ClassB
obj = ClassB()

from my_package.subpackage import module_c
</code>

===== 模块搜索路径 =====

<code python>
import sys
print(sys.path)  # 模块搜索路径

# 添加自定义路径
sys.path.append('/path/to/modules')

# 使用PYTHONPATH环境变量
# export PYTHONPATH=/path/to/modules:$PYTHONPATH
</code>

===== __name__和主程序 =====

<code python>
# mymodule.py
def main():
    print("Running as main program")

if __name__ == "__main__":
    # 直接运行时执行
    main()
else:
    # 被导入时执行
    print("Imported as module")
</code>

===== 本章练习 =====

1. 创建包含多个模块的包
2. 实现可执行的模块
3. 组织真实项目结构
4. 编写setup.py

下一章：[[python_course:chapter21|第二十一章：虚拟环境]]

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