Модули и их импорт. Урок 8

На прошлом уроке нами была написана "серьезная" программа, которую могут использовать другие программисты. Однако как? Просто копировать код и вставлять в свои скрипты? Или есть более экономный способ (в смысле уменьшения объема кода и удобства его использования)?

При создании крупных программ оказался выгодным так называемый модульный принцип организации, когда есть основной файл с частью кода программы, к которому подсоединяется (в который импортируется) содержимое других файлов. Когда исходный код основного файла транслируется в машинный код, то импортируемые файлы также выполняются как и код основного файла.

Такой способ организации программы позволяет изолировать часто используемый код в файл-модуль, а затем импортировать его в другие файлы без копирования кода. Но это далеко не единственное преимущество модульного принципа организации программы.

Так как же импортировать содержимое одного файла в другой в языке программирования Python? Существует два основных способа: инструкция import и инструкция from. Первая инструкция запускает (интерпретирует) файл-модуль полностью, при этом для доступа к переменным (атрибутам) модуля из основного файла следует указывать имя модуля впереди требуемого атрибута: module.attribute (так называемая, точечная нотация). Инструкция from передает интерпретатору лишь указанные имена из файла-модуля, однако при доступе к этим переменным не надо указывать имя модуля. Первый способ хорош, если предстоит пользоваться содержимым почти всего модуля, второй — если будут востребованы одна-две функции или класс из модуля. В примере данного урока мы воспользуемся инструкцией import.

Импорт в языке программирования Python осуществляется следующим образом: после слова import пишется имя импортируемого модуля. Модуль и файл в Python понятия почти не различимые. Файлы с кодом на языке Python обычно имеют расширение .py, однако в инструкции import расширение не указывается. Например, если мы имеем файл-модуль scale.py, то импортировать его в другой файл следует так: import scale.

Где должен располагаться модуль? В принципе, где угодно, т.к. можно "вручную" настроить интерпретатор так, что он будет искать там, где пожелает программист. Однако, если ничего не настраивать, то интерпретатор Python найдет файлы, если их расположить например, в каталоге, куда установлен Python или в том же каталоге, где и файл, в который осуществляется импорт. Этим последним вариантом мы и воспользуемся.

Итак, у нас есть файл с кодом, позволяющим вычислять оклеиваемую площадь помещения (урок №7). Пусть он называется rooms.py. Кроме того, удалим из него "код тестирования" …

labor34 = Room(5,4,2)
labor34.win_door(1.5,1.5, 2,1, 2)
labor34.wallpapers()
labor34.printer()
 
print(labor34.window.square)
print(labor34.door.square)

… и предположим, что классы этого модуля будут использоваться в другом (основном) файле. Допустим, этот основной файл предоставляет интерфейс пользователю для ввода данных и получения результата. Основной файл должен быть сохранен в том же каталоге, что и файл rooms.py.

Первым делом, импортируем содержимое файла rooms.py

import rooms

Далее организуем запрос данных у пользователя, одновременно преобразовав данные в целочисленный тип (функция int):

print ("Введите размеры помещения (в метрах) ...")
l = int(input ("длина: "))
w = int(input ("ширина: "))
h = int(input ("высота: "))
 
print ("Введите данные об оконных проемах (в метрах) ...")
h_w = int(input ("высота: "))
w_w = int(input ("ширина: "))
m = int(input ("количество: "))
 
print ("Введите данные о дверных проемах (в метрах) ...")
h_d = int(input ("высота: "))
w_d = int(input ("ширина: "))
n = int(input ("количество: "))

Теперь создаем объект класса Room. Описание класса находится в модуле rooms, который был импортирован инструкцией import (а не from), поэтому, чтобы получить доступ к классу Room и его атрибутам, следует при создании объекта указать модуль, в котором он находится:

uroom = rooms.Room(l,w,h)

А теперь можно пользоваться атрибутами класса из модуля сколько влезет:

uroom.win_door(h_w, w_w, h_d, w_d, m,n)
uroom.wallpapers()
uroom.printer() 

Практическая работа:

1. Создайте скрипт, импортирующий модуль с классом Room и использующий его (как показано в данном уроке).
2. Допишите предыдущую программу, расширив ее возможности: можно по-желанию получить дополнительные сведения (площадь окна и двери).
3. Переделайте программу таким образом, чтобы она не запрашивала у пользователя данные, а предлагала выбор из пяти готовых решений: на экран выводятся характеристики различных помещений, — пользователю остается только выбрать.