Модули и части программы

Наибольший общий делитель, точный квадратный корень, округление вверх — писать такие функции самому каждый раз незачем: они уже написаны и лежат в стандартной поставке Python. Готовые функции лежат в модулях, и import делает их доступными в программе. Модуль — это файл с такими же определениями, как в двух прошлых уроках, и свой код тоже удобно делить на части.

Начнём с модуля math и наибольшего общего делителя 18 и 24.

Модуль — файл с готовыми определениями; import подключает его по имени. Модули, которые приходят вместе с Python, составляют стандартную библиотеку; другие библиотеки ставят отдельно.

import math print(math.isqrt(50))print(math.gcd(18, 24))

import math делает доступным имя модуля. Точка выбирает средство внутри него. isqrt возвращает точную целую часть квадратного корня неотрицательного целого: 7² = 49 не больше 50, а 8² = 64 уже больше. gcd находит наибольший общий делитель.

Другая форма импорта:

from math import isqrtprint(isqrt(50))

Теперь в текущую область добавлено непосредственно имя isqrt. Запись import math as m задаёт короткое имя m. Обычно избегай from module import *: становится труднее понимать происхождение имён и конфликты.

В math есть и округления, и точное сложение дробных чисел. floor округляет вниз, ceil — вверх; fsum складывает дробные числа, не накапливая погрешность:

from math import ceil, floor, fsum print(floor(-2.5), ceil(-2.5))total = 0for _ in range(10):    total += 0.1print(total, fsum([0.1] * 10))

Цикл-накопитель десять раз прибавлял приближённое 0.1, и погрешности сложились. fsum учитывает их и даёт 1.0.

Не называй свой файл math.py, random.py или json.py, если собираешься импортировать одноимённый стандартный модуль: локальный файл может его заслонить.

Свой модуль — это обычный файл; условие __name__ == "__main__" отделяет запуск от импорта. Файл calculations.py может содержать:

def square(number):    return number * number

В соседнем main.py:

from calculations import square def main():    print(square(7)) if __name__ == "__main__":    main()

При обычном прямом запуске файла его специальное имя __name__ равно "__main__". При импорте оно обычно равно имени модуля. Поэтому условие позволяет отделить использование определений от запуска пользовательского сценария: запуск main.py напечатает 49, а импорт main из другого файла ничего не напечатает.

Сторонние пакеты ставят в виртуальную среду проекта. Зависимость — библиотека, которую использует проект. Виртуальная среда хранит отдельный набор установленных пакетов для проекта, чтобы разные проекты не мешали друг другу версиями. Она не является защитной песочницей для недоверенного кода.

Для примеров этого курса дополнительные пакеты не нужны, поэтому команды — в свёрнутом блоке.

Даже небольшую программу полезно делить на чтение, вычисление и вывод. Удобно отделять чтение данных, вычисление ответа и вывод. Тогда вычисляющую функцию можно проверять на обычных списках без подготовки файлов. Не нужно создавать десятки модулей ради десяти строк: разделяй по реальным самостоятельным задачам.

def count_multiples(a, b, d):    count = 0    for n in range(a, b + 1):        if n % d == 0:            count += 1    return count def main():    print(count_multiples(1, 100, 7)) if __name__ == "__main__":    main()

count_multiples — тот же счётчик кратных, что в уроке о for, только оформленный функцией. Она ничего не знает о вводе и выводе: её можно вызвать с другими границами или проверить отдельно.