实验8：模块
一、实验目的和要求
1、了解模块的内容；
2、掌握模块的创建和导入方式；
3、了解包结构的创建和使用。
二、实验环境
软件版本：Python 3.10 64_bit
三、实验过程
1、实例01：创建计算BMI指数的模块
（1）在IDLE中创建一个名称为weathereport.py的文件，然后在该文件中应用字符串的format()方法格式化输出实时天气预报，代码如下：
1 def fun_bmi(person,height,weight): 2 '''功能：根据身高和体重计算BMI指数 3 person：姓名 4 height：身高，单位：米 5 weight：体重，单位：千克 6 ''' 7 8 print(person + "的身高:" + str(height) + "米\t体重:" + str(weight) + "千克") 9 bmi=weight/(height*height) # 用于计算BMI指数，公式为：BMI=体重/身高的平方 10 print(person + "的BMI指数为:"+str(bmi)) # 输出BMI指数 11 # 此处省略了显示判断结果的代码 12 def fun_bmi_upgrade(*person): 13 '''功能：根据身高和体重计算BMI指数（升级版） 14 *person：可变参数该参数中需要传递带3个元素的列表， 15 分别为姓名、身高（单位：米）和体重（单位：千克） 16 ''' 17 18 # 此处省略了函数主体代码
2、实例02：导入两个包括同名函数的模块
（1）创建两个模块，一个是矩形模块，其中包括计算矩形周长和面积的函数；另一个是圆形，其中包括计算圆形周长和面积的函数。然后在另一个Python文件中导入这两个模块，并调用相应的函数计算周长的面积。具体步骤如下：
1.创建矩形模块，对应的文件名为rectangle.py，在该文件中定义两个函数，一个用于计算矩形的周长，另一个用于计算矩形的面积，代码如下：
1 def girth(width,height): 2 '''功能：计算周长 3 参数：width（宽度）、height（高） 4 ''' 5 return(width + height)*2 6 def area(width,height): 7 '''功能：计算面积 8 参数：width（宽度）、height（高） 9 ''' 10 return width * height 11 if __name__ == '__main__': 12 print(area(10,20))
2.创建圆形模块，对应的文件名称为circular.py，在该文件中定义两个函数，一个用于计算圆形的周长，另一个用于计算圆形的面积，代码如下：
1 import math # 导入标志模块math 2 PI = math.pi # 圆周率 3 def girth(r): 4 '''功能：计算周长 5 参数：r（半径） 6 ''' 7 return round(2 * PI * r ,2 ) # 计算周长并保留两位小数 8 def area(r): 9 '''功能：计算面积 10 参数：r（半径） 11 ''' 12 return round(PI * r * r ,2 ) # 计算面积并保留两位小数 13 if __name__ == '__main__': 14 print(girth(10))
3.创建一个名称为compute.py 的Python文件，首先导入矩形模块的全部定义，然后导入圆形模型的全部定义，最后分别调用计算矩形周长的函数和计算圆形周长的函数，代码如下：
1 from rectangle import * # 导入矩形模块 2 from circular import * # 导入圆形模块 3 if __name__ == '__main__': 4 print('圆形的周长为：',girth(10)) # 调用计算圆形周长的函数 5 print('矩形的周长为：',girth(10,20)) # 调用计算矩形周长的函数
执行compute.py文件，结果如下：
从图中可以看出执行步骤（3）的第5行代码时出现异常，这是因为原本想执行的矩形模块的girth() 函数被圆形模块的girth() 函数给盖住了。解决该问题的方法是，不使用from...import 语句导入，而是使用import 语句导入。修改后的代码如下：
1 import rectangle as r # 导入矩形模块 2 import circular as c # 导入圆形模块 3 if __name__ == '__main__': 4 print('圆形的周长为：',c.girth(10)) # 调用计算圆形周长的函数 5 print('矩形的周长为：',r.girth(10,20)) # 调用计算矩形周长的函数
（2）运行结果如下：
3、实例03：在制定包中创建通用的设置和获取尺寸的模块
（1）在IDLE中创建一个名称为weathereport.py的文件，然后在该文件中应用字符串的format()方法格式化输出实时天气预报，在settings包中，创建一个名称为size的模块，在该模块中，定义两个保护类型的的全局变量，分别代表宽度和高度，然后定义一个change()函数，用于修改两个全局变量的值，在定义两个函数，分别用于获取宽度和高度，代码如下：
1 width = 800 # 定义保护类型的全局变量（宽度） 2 height = 600 # 定义保护类型的全局变量（高度） 3 def change(w,h): 4 global _width # 全局变量(宽度) 5 _width = w # 重新给宽度赋值 6 global _height # 全局变量（高度） 7 _height = h # 重新给高度赋值 8 def getWidth(): # 获取宽度的函数 9 global _width 10 return _width 11 def getHeight(): # 获取高度的函数 12 global _height 13 return _height
在settings 包的上一层目录中创建一个名称为main.py的文件，在该文件中导入settings包下的size模块的全部定义，并且调用change()函数重新设置宽度和高度，然后在分别调用getWidth()和getHeight()函数获取修改后的宽度和高度，具体代码如下：
1 from settings.size import * # 导入size模块下的全部定义 2 if __name__=='__main__': 3 change(1024,768) # 调用change()函数改变尺寸 4 print('宽度：',getWidth()) # 输出宽度 5 print('高度：',getHeight()) # 输出高度
（2）运行结果如下：
4、实例04：生成由数字、字母组成的4位验证码
（1）在IDLE中创建一个名称为weathereport.py的文件，然后在该文件中应用字符串的format()方法格式化输出实时天气预报，代码如下：
1 import random # 导入标准模块中的random 2 if __name__=='__main__': 3 checkcode = "" # 保存验证码的变量 4 for i in range(4): # 循环4次 5 index = random.randrange(0,4) # 生成0~3中的一个数 6 if index != i and index + 1 != i: 7 checkcode += chr(random.randint(97,122)) # 生成a~z中的一个小写字母 8 elif index + 1 == i: 9 checkcode += chr(random.randint(65,90)) # 生成A~Z中的一个大写字母 10 else: 11 checkcode += str(random.randint(1,9)) # 生成1~9中的一个数字 12 print("验证码：",checkcode) # 输出生成的验证码
（2）运行结果如下：
5、实战01：大乐透号码生成器
（1）在IDLE中创建一个名称为weathereport.py的文件，然后在该文件中应用字符串的format()方法格式化输出实时天气预报，代码如下：
1 import random 2 def GreatLotto(times): 3 Greatnumber = [] 4 for i in range(0,times): 5 numbers = [] 6 leftlist = list(range(1,36)) 7 leftnumber = random.sample(leftlist,5) 8 rightlist = list(range(1,13)) 9 rightnumber = random.sample(rightlist,2) 10 leftnumber.sort() 11 rightnumber.sort() 12 numbers = leftnumber + rightnumber 13 for n in range(len(numbers)): 14 if numbers[n]<10: 15 numbers[n] = '0'+ str(numbers[n]) 16 Greatnumber.append( numbers) 17 return Greatnumber
引用模块的代码如下：
1 import sz1_1 2 print("大乐透生成器") 3 time = input("请输入要随即大乐透号码注数：") 4 Greatnumber = sz1_1.GreatLotto(int(time)) 5 for i in range(0,int(time)): 6 print('{} {} {} {} {} {} {}'.format(Greatnumber[i][0],Greatnumber[i][1], 7 Greatnumber[i][2],Greatnumber[i][3], 8 Greatnumber[i][4],Greatnumber[i][5], 9 Greatnumber[i][6]))
（2）运行结果如下：
6、实战02：春节集五福
（1）在IDLE中创建一个名称为weathereport.py的文件，然后在该文件中应用字符串的format()方法格式化输出实时天气预报，代码如下：
1 import random 2 def Ji_Fu(): 3 fus=['爱国福','富强福','和谐福','友善福','敬业福'] 4 fu = random.sample(fus,1) 5 return fu 6 def fus(fu): 7 print('当前拥有的福：') 8 for i, j in fu.items(): 9 print(i,': ',j,'\t',end='') 10 def five_blessings(fu): 11 type=1 12 for i, j in fu.items(): 13 if j==0: 14 type=0 15 return type;
引用模块的代码如下：
1 import sz2_1 2 print('开始集福啦~~~') 3 fu={'爱国福':0,'富强福':0,'和谐福':0,'友善福':0,'敬业福':0} 4 while sz2_1.five_blessings(fu)==0: 5 input('\n按下<Enter>键获取五福') 6 Strfu=sz2_1.Ji_Fu()[0] 7 print('获取到：' + Strfu) 8 fu[Strfu] += 1 9 sz2_1.fus(fu) 10 print('\n恭喜您集成五福！！！')
（2）运行结果如下：
7、实战03：封装用户的上网行为
（1）在IDLE中创建一个名称为weathereport.py的文件，然后在该文件中应用字符串的format()方法格式化输出实时天气预报，代码如下：
1 def net_play(time): 2 print("浏览网页",str(time) + "小时") 3 return time 4 def Watch_videos(time): 5 print("看视频",str(time) + "小时") 6 return time 7 def Play_game(time): 8 print("玩网络游戏",str(time) + "小时") 9 return time 10 def Study(time): 11 print( "上网学习",str(time) + "小时") 12 return time 13 def times(time): 14 if time >= 8: 15 print("今天上网时间共计" + str(time) + "小时，请保护眼睛，合理安排上网时间！") 16 return time
引用模块的代码如下：
1 import sz3_1 2 name = "小明" 3 time = 0; 4 print(name,"上网时间、行为统计：") 5 time += sz3_1.net_play(1.5) 6 time += sz3_1.Watch_videos(2) 7 time += sz3_1.Play_game(3) 8 time += sz3_1.Study(2) 9 sz3_1.times(time)
（2）运行结果如下：
8、实战04：计算个人所得税
（1）在IDLE中创建一个名称为weathereport.py的文件，然后在该文件中应用字符串的format()方法格式化输出实时天气预报，代码如下：
1 def my_tax(z): 2 if z <= 0: 3 print("NULL") 4 else: 5 if z <= 1500: 6 t = z * 0.03 7 elif z <= 4500: 8 t = z * 0.1 - 105 9 elif z <= 9000: 10 t = z * 0.2 - 555 11 elif z <= 35000: 12 t = z * 0.25 -1005 13 elif z <= 55000: 14 t = z * 0.3 -2755 15 elif z <= 80000: 16 t = z * 0.35 - 5505 17 else: 18 t = z * 0.45 - 13505 19 tt = "{:.2f}".format(t) 20 print(tt)
引用模块的代码如下：
1 import sz4_1 2 salary = float(input("请输入月收入:")) 3 if salary>=7662: 4 money = salary - 7662 * 0.225 5 else: 6 money = salary * 0.775 7 z = money - 3500 8 print("应纳个人所得税税额为",end = "") 9 sz4_1.my_tax(z)
（2）运行结果如下：
