# Python 模組與封包簡介 ## 1. 什麼是模組（Module）？ Python 模組就是一個副檔名為 `.py` 的程式檔案。 模組可以包含： - 變數 - 函式 - 類別 - 可執行程式碼 將程式拆成多個模組，可以讓程式： - 更容易維護 - 重複使用程式碼 - 避免所有程式集中在同一個檔案 - 方便多人共同開發 例如： ```text math_tools.py ``` 就是一個名為 `math_tools` 的模組。 --- ## 2. 建立程式檔案模組 假設建立一個 `tools.py`： ```python # tools.py def add(a, b): return a + b def greet(name): return f"你好，{name}！" ``` 這個檔案就是一個模組，其中定義了 `add()` 和 `greet()` 兩個函式。 --- ## 3. 在主程式中載入模組 假設主程式為 `main.py`，且它和 `tools.py` 位於同一個資料夾： ```text project/ ├── main.py └── tools.py ``` ### 方法一：使用 `import 模組名稱` ```python # main.py import tools result = tools.add(3, 5) print(result) print(tools.greet("小明")) ``` 執行結果： ```text 8 你好，小明！ ``` 使用模組中的函式時，需要加上： ```python 模組名稱.函式名稱 ``` --- ### 方法二：使用 `from ... import ...` ```python # main.py from tools import add, greet print(add(3, 5)) print(greet("小明")) ``` 這種寫法可以直接使用函式名稱，不需要加上模組名稱。 也可以使用星號載入所有內容： ```python from tools import * ``` 但通常不建議這樣做，因為可能造成名稱衝突，且不容易知道函式來自哪個模組。 --- ### 方法三：為模組設定別名 ```python import tools as t print(t.add(10, 20)) ``` `tools` 被取別名為 `t`，之後可以使用 `t` 代替 `tools`。 --- ## 4. 什麼是封包（Package）？ 封包是用來組織多個模組的資料夾。 一個封包通常是一個資料夾，裡面包含多個 `.py` 模組檔案。 例如： ```text project/ ├── main.py └── utilities/ ├── __init__.py ├── math_tools.py └── text_tools.py ``` 其中： - `utilities` 是封包 - `math_tools.py` 是模組 - `text_tools.py` 是模組 - `__init__.py` 用來表示這個資料夾是一個 Python 封包 在現代 Python 中，即使沒有 `__init__.py`，某些情況下也可以建立「命名空間封包」，但一般教學與實務上仍常放置 `__init__.py`，以明確表示這是封包。 --- ## 5. 使用封包中的模組 假設 `math_tools.py` 內容如下： ```python # utilities/math_tools.py def multiply(a, b): return a * b ``` 在 `main.py` 中可以這樣載入： ```python from utilities import math_tools print(math_tools.multiply(4, 6)) ``` 也可以直接載入函式： ```python from utilities.math_tools import multiply print(multiply(4, 6)) ``` 還可以使用別名： ```python from utilities.math_tools import multiply as mul print(mul(4, 6)) ``` --- ## 6. 封包和資料夾的對應關係 封包與資料夾的關係如下： ```text project/ ├── main.py └── utilities/ ├── __init__.py └── math_tools.py ``` 對應關係： | Python 概念 | 實際檔案或資料夾 | |---|---| | 封包 `utilities` | `utilities/` 資料夾 | | 模組 `math_tools` | `math_tools.py` | | 子模組完整名稱 | `utilities.math_tools` | | 主程式 | `main.py` | 因此： ```python from utilities.math_tools import multiply ``` 可以理解為： 1. 找到 `utilities` 資料夾 2. 找到其中的 `math_tools.py` 3. 從該模組載入 `multiply` --- ## 7. 完整簡單範例 資料夾結構： ```text my_project/ ├── main.py └── calculator/ ├── __init__.py └── basic.py ``` `calculator/basic.py`： ```python def add(a, b): return a + b def subtract(a, b): return a - b ``` `main.py`： ```python from calculator.basic import add, subtract x = 10 y = 3 print("加法：", add(x, y)) print("減法：", subtract(x, y)) ``` 執行 `main.py` 後： ```text 加法： 13 減法： 7 ``` 這個例子中： - `calculator` 是封包 - `basic.py` 是模組 - `add()` 與 `subtract()` 是模組中的函式 - `main.py` 是載入並使用它們的主程式 一般執行方式是在 `my_project` 資料夾中執行： ```bash python main.py ```