python入门基础(15)--模块和python中数学、日期、时间类模块。
接上篇，当我们创建了很多类，比如 图书馆里的藏书，分社会科学类，艺术类、生活类、农业类、工业类等，而工业类又分为轻工业、重工业、信息工业，然后再细分。当分的越来越细时，程序就会越来越大。如何管理，便成了程序开发过程中一个重要的环节。于是可以按照图书馆分类管理的思想，对程序代码进行管理。
将一个应用程序，按照代码的功能或其他标准，分别放入不同的文件。这些文件就是不同的模块。这样方便管理和维护代码。
同样，也可以将不同的功能代码放到不同的文件夹中，并让他们能相互引用，这就是包。
模块和包都是复杂程序的一种组织方式。
一 、模块
python中模块是包含函数或类的python程序，以".py"为后缀名，用作模块的python程序与其他程序并无多大区别。
要使用模块，python中有三个方法可以导入模块或模块中的函数
import 模块名 这是将整个模块全部导入，使用函数时，先用模块名+"."+函数名，如 import numpy numpy.mat()
import 模块名 as new_name(给模块取个新名字) 这是给导入模块重新命名，使用函数，用新名+“.”+函数名 如 import numpy as np np.mat()
from 模块名 import 函数名 这个是直接导入函数，在该模块中，只能使用该函数，如 from numpy import mat 则在该模块下，numpy的其他函数不能被使用，只能用mat()函数。 当然，如果用“*”代替函数名，则numpy的所有函数均可使用。
下面通过最常见的math函数来观察一下。
import math from math import sqrt import math as calc print("调用math.sqrt:\t",math.sqrt(3)) print("直接调用sqrt:\t",sqrt(5)) print("新函数名调用sqrt:\t",calc.sqrt(4))
运行结果：
上述例子，是直接导入了系统现在有的模块或包，那么自己应该怎么处理呢？自己编写模块和平时写程序一样，既可以是解决某个问题的独立程序，也可以是几个函数构成（如math函数），模块名就是代码保存的文件名。
前面例子中，有一个Calc的类，里面有加、减、乘、除四则运算，那可不可以把它设置为一个模块呢？上文说过，几个函数也可以构成模块。那我们把定义类的“class Calc:”去掉试，就让这四个函数在一起（注意，把四个函数中的self去掉），实例化等放到另一个模块中。
修改名称为clac.py，其中代码如下：
def calcadd(x,y): return x+y def calcreduce(x,y): return x-y def calcmultiply(x,y): return x*y def calcdeviate(x,y): return x/y
上述导入math模块的文件，命名为newtest.py，将原打印加、减、乘、除的四个语句，拷贝过来并修改，代码如下：
import math from math import sqrt import math as calcper import calc as new_calc print("调用math.sqrt:\t",math.sqrt(3)) #前一例子调用math模块 print("直接调用sqrt:\t",sqrt(5)) print("新函数名调用sqrt:\t",calcper.sqrt(4)) print("相加的结果是:%s"%new_calc.calcadd(20,50)) print("相乘的结果是:%s"%new_calc.calcmultiply(23,50)) print("相除的结果是:%s"%new_calc.calcdeviate(30,50)) print("相减的结果是:%s"%new_calc.calcreduce(20,50))
运行结果：
重点注意一下：calc.py和newtest.py必须在同一目录下。模块的其他见https://www.cnblogs.com/codingchen/p/16157832.html 中的介绍。
二、部分常见模块功能
1、math和random
前述导入的math模块，主要是数学函数，比如常见的对数函数、三角函数、反三角函数等，还有一些常量，如圆周率pi、自然数e等
random则包含了常见的随机函数，如random、randint ,按概率生成的函数如gauss()，还有像shuffle(乱序表)，choice(随机选择)等。
对上述代码进行适当修改，完成演示：将上述代码中固定的数字，用随机数，choice等完成。在calc.py文件不变的情况下，将newtest.py文件进行修改如下：
import calc as new_calc import math import random m=float(random.random()) n=float(random.choice([5,7,9,13,15,11,13])) #注意choice()中用的是[1,2,3]，而不是（1,2,3） print("%s"%m) print("%s"%n) print("相加的结果是:%s"%new_calc.calcadd(m,n)) print("相乘的结果是:%s"%new_calc.calcmultiply(m,n)) print("相除的结果是:%s"%new_calc.calcdeviate(n,m)) #m、n位置不一样 print("相减的结果是:%s"%new_calc.calcreduce(m,n)) u=math.sin(m) v=math.cos(n) print("%s"%u) print("%s"%v) print("相加的结果是:%s"%new_calc.calcadd(u,v)) print("相乘的结果是:%s"%new_calc.calcmultiply(u,n)) #n没有变化 print("相除的结果是:%s"%new_calc.calcdeviate(n,u)) print("相减的结果是:%s"%new_calc.calcreduce(v,n)) #n没有变化
注意一下：choice()的用法，choice()中用的是[1,2,3]的序列，而不是（1,2,3）。运行结果如下：
2）日期与时间类
此类标准库有calendar 、datetime和time三个模块，通过下面的例子，先了解一下datetime 和time这两个模块，代码如下（仔细阅读一下注释）：
import datetime import time import calendar print(datetime.datetime.now()) print(time.time()) aa = datetime.datetime.now() #定义一个aa,将当前时间赋值给aa bb = datetime.datetime(2023,9,23,21,56,35,120129) #定义一个bb,将当前时间赋值给bb cc = aa-bb #将aa-bb的差赋值给cc print("%s\n"%cc) #打印出cc aaa=datetime.timedelta(days=5,hours=10) bbb=datetime.timedelta(hours=6.5) ccc=aaa+bbb print("%s\n"%ccc.days) print("%s\n"%ccc.seconds) print("%s\n"%ccc.total_seconds()) print(aa+datetime.timedelta(minutes=20)) print("\n") #闰年的处理，datetime会自动处理闰年 a=datetime.datetime(2020,3,1) b=datetime.datetime(2020,2,28) print("%s\n"%(a-b).days) ab=datetime.datetime(2023,3,1) ba=datetime.datetime(2023,2,28) print("%s"%(ab-ba).days)
运行结果如下：
