1.3 导入代码

假设你有一段Python代码，需要在多个文件中使用。方法之一是，在每次需要该代码时，都进行复制和粘贴。这不仅费时而无聊，而且如果你想对代码做一些改动，则需要打开每一个粘贴有这段代码的文件，然后以同样的方式修改它。可想而知，这样编写软件的效率不高。

幸运的是，Python提供了一个共享代码的强大功能：模块导入。当模块b导入模块a时，模块b可以访问模块a中的代码。这使我们可以在某处编写程序，然后跨文件共享。让我们以本书第二部分将要编写的两个模块为例。

假设有两个模块：point.py和vector.py。这两个模块都在前面提到的包中：

第一个模块point.py定义了几何基元——点，第二个模块vector.py定义了另一个几何基元——向量。图1-1是两个模块的图示。每个模块都分为两个部分：灰色区域代表从其他地方导入的代码，白色区域代表模块自身定义的代码。

现在，假设point.py模块的某些功能需要使用向量（例如，使用向量移动某个点），我们可以使用Python的import命令访问vector.py中的向量代码。图1-2描绘了这个过程，Python将向量代码带到point.py的“导入区”，使它在模块内部可以被使用。

在图1-2中，我们使用了如下Python命令：

这个命令只从vector.py中获取Vector类，不会导入其他任何东西。

下面将会介绍几种模块导入方法。

不同的导入形式

为了理解导入模块和模块内实体的不同方法，我们需要使用Mechanics项目的两个包：

在本例中，我们会使用geom2d和eqs包的各两个文件，或者模块。每个模块都定义了一个与模块同名的类，类名的首字母大写。例如，point.py模块定义了Point类，vector.py模块定义了Vector类，matrix.py模块定义了Matrix类。图1-3展示了包的结构。

记住这个目录结构，让我们分析几个场景。

（1）导入同一个包的模块

在geom2d包的point.py模块中，如果想导入整个vector.py模块，我们可以使用以下方法：

这样我们就可以使用vector.py中的内容，如下所示：

请注意，由于我们导入的是整个模块，而不是它的某个实体，因此我们必须用模块名称来指向该模块中定义的实体。如果想给被引用的模块一个不同的名称，我们可以给它重命名：

然后可以这样使用它：

我们还可以从模块中导入特定的名称，而不是整个模块。正如你前面所看到的，它的语法如下：

使用这种导入方式，我们可以执行如下操作：

在这种情况下，我们还可以重命名导入的名称：

当我们为一个导入的名称起别名时，我们只需将其重命名为其他名称。在本例中，代码可以写成如下形式：

（2）导入不同包的模块

如果想在matrix.py模块中导入point.py模块，那么由于point.py在不同的包中，我们可以如下操作：

或者

这让我们可以在matrix.py中使用point.py模块的全部内容：

同样，我们可以对导入的模块重命名：

或者，等价地：

用这两种方式，我们都可以使用pt如下：

我们还可以从模块中导入特定的名称，而不是整个模块，如下所示：

与前面一样，我们可以使用一个别名：

（3）相对导入

最后是相对导入。相对导入（relative import）是指导入模块所使用的路径是相对路径，其起点是文件的当前位置。

我们用一个点（.）指代同一个包内的模块或包，用两点（..）指代该包的父级目录。

同样是前面的例子，我们可以使用相对导入在matrix.py内导入point.py模块：

上述代码中，路径..geom.point的含义是：从当前的目录移动到父级目录，然后定位point.py模块。