Tutorial de módulos de Python: Importarlos, escribirlos y utilizarlos

Importar módulos en Python

Para utilizar la funcionalidad presente en cualquier módulo, tienes que importarlo a tu programa actual. Tienes que utilizar la palabra clave import junto con el nombre del módulo deseado. Cuando el intérprete se encuentra con una sentencia import, importa el módulo a tu programa actual. Puedes utilizar las funciones dentro de un módulo utilizando el operador punto (.) junto con el nombre del módulo. En primer lugar, vamos a ver cómo utilizar los módulos de la biblioteca estándar. En el ejemplo siguiente, el módulo math se importa en el programa para que puedas utilizar la función sqrt().

import math  # Import the math module
num = 4
print(math.sqrt(num))  # Call the sqrt() function from the math module

Por razones de eficacia, cada módulo sólo se importa una vez por sesión de interpretación. Por tanto, si cambias tus módulos, debes reiniciar el intérprete.

Si sólo quieres probar un módulo de forma interactiva, utiliza reload(), por ejemplo: reload(module_name). En Python 3, tienes que importar importlib antes de utilizar reload():

import importlib
importlib.reload(module_name)

Cómo escribir tus propios módulos Python

Ahora que has aprendido a importar un módulo en tu programa, es el momento de escribir el tuyo propio y utilizarlo en otro programa. Escribir un módulo es como escribir cualquier otro archivo de Python. Empecemos escribiendo una función para sumar/restar dos números en un archivo calculation.py.

def add(x,y):
    return (x+y)
def sub(x,y):
    return (x-y)

Si intentas ejecutar este script en la línea de comandos, no ocurrirá nada porque no has ordenado al programa que haga nada. Crea otro script Python en el mismo directorio con el nombre module_test.py y escribe en él el siguiente código.

import calculation            #Importing calculation module
print(calculation.add(1,2))   #Calling function defined in the calculation module 

Si ejecutas module_test.py, verás "3" como salida. Cuando el intérprete se encontró con la sentencia import, importó el módulo calculation en tu código y luego, utilizando el operador punto, pudiste acceder a la función add().

Otras formas de importar módulos en Python

Hay más formas de importar módulos:

• from .. import declaración
• from .. import * declaración
• cambiar el nombre del módulo importado

Utilizando from module import name

La sentencia from..import te permite importar funciones/variables concretas de un módulo en lugar de importarlo todo. En el ejemplo anterior, al importar calculation en module_test.py se importaron las funciones add() y sub(). Pero, ¿y si sólo necesitaras la función add() en tu código? He aquí un ejemplo para ilustrar el uso de from..import.

from calculation import add
print(add(1,2))

En el ejemplo anterior, sólo se importa y utiliza la función add(). ¿Notas el uso de add()? Ahora puedes acceder a él directamente sin utilizar el nombre del módulo. También puedes importar varios atributos, separándolos con una coma en la sentencia de importación. Mira el siguiente ejemplo:

from calculation import add,sub

Utilizando from module import *

Puedes importar todos los atributos de un módulo utilizando esta sentencia. Esto hará que todos los atributos del módulo importado sean visibles en tu código.

He aquí un ejemplo para ilustrar el uso de from .. import *:

from calculation import *
print(add(1,2))
print(sub(3,2))

Ten en cuenta que, en el mundo profesional, debes evitar el uso de from..import y from..import*, ya que hace que tu código sea menos legible.

Renombrar módulos en Python

Puedes cambiar el nombre del módulo que estás importando, lo que puede ser útil en los casos en que quieras dar un nombre más significativo al módulo o el nombre del módulo sea demasiado grande para utilizarlo repetidamente. Puedes utilizar la palabra clave as para cambiarle el nombre. El siguiente ejemplo explica cómo utilizarlo en tu programa.

import calculation as cal
print(cal.add(1,2))

Te has ahorrado tiempo de mecanografía renombrando calculation como cal.

Ten en cuenta que ahora ya no puedes utilizar calculation.add(1,2), puesto que calculation ya no se reconoce en tu programa.

Ruta de búsqueda de módulos en Python

Puede que necesites que tus módulos se utilicen en distintos programas o proyectos y que su ubicación física en el directorio sea diferente. Si quieres utilizar un módulo que reside en otro directorio, tienes algunas opciones que te ofrece Python.

Cuando importas un módulo llamado calculation, el intérprete busca primero un módulo incorporado con ese nombre. Si no lo encuentra, busca entonces un archivo llamado calculation.py en una lista de directorios dada por la variable sys.path. sys.path contiene estas ubicaciones:

• El directorio que contiene el script de entrada (o el directorio actual)

• PYTHONPATH (una lista de nombres de directorio con la misma sintaxis que la variable de shell PATH)

• El valor por defecto dependiente de la instalación

Supongamos que module_test.py está en el directorio /home/datacamp/, y que has movido calculation.py a /home/test/. Puedes modificar sys.path para incluir /home/test/ en la lista de rutas, en la que el intérprete de Python buscará el módulo. Para ello, tienes que modificar module_test.py de la siguiente manera:

import sys
sys.path.append('/home/test/')

import calculation
print(calculation.add(1,2))

Archivos compilados en bytes en Python

Importar un módulo aumenta el tiempo de ejecución de los programas, por lo que Python tiene algunos trucos para acelerarlo. Una forma es crear archivos compilados en bytes con la extensión .pyc.

Internamente, Python convierte el código fuente en una forma intermedia llamada bytecode. Luego lo traduce al idioma nativo de tu ordenador y lo ejecuta. Este archivo .pyc es útil cuando importes el módulo la próxima vez desde un programa diferente: será mucho más rápido, ya que una parte del procesamiento necesario para importar un módulo ya está hecho. Además, estos archivos compilados en bytes son independientes de la plataforma.

Ten en cuenta que estos archivos .pyc suelen crearse en el mismo directorio que los archivos .py correspondientes. Si Python no tiene permiso para escribir en los archivos de ese directorio, no se crearán los archivos .pyc. Estos archivos suelen almacenarse en el directorio __pycache__ junto a tus archivos .py.

La función dir() de Python

La función dir() sirve para averiguar todos los nombres definidos en un módulo. Devuelve una lista ordenada de cadenas que contienen los nombres definidos en un módulo.

import calculation
print(calculation.add(1,2))
print(dir(calculation))

Salida:

['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'add', 'sub']

En la salida, puedes ver los nombres de las funciones que has definido en el módulo, add & sub. El atributo __name__ contiene el nombre del módulo. Todos los atributos que empiezan por guión bajo son atributos por defecto de Python asociados a un módulo.

Conclusión

Crear un módulo es necesario para gestionar mejor el código y reutilizarlo. Python te proporciona algunos módulos incorporados, que pueden importarse utilizando la palabra clave import. Python también te permite crear tus propios módulos y utilizarlos en tus programas. Te proporciona archivos compilados en bytes para superar el coste de utilizar módulos, lo que hace que la ejecución sea más rápida. Puedes utilizar dir() para conocer los atributos definidos en el módulo que se utiliza en un programa. Se puede utilizar tanto en módulos predefinidos como en módulos definidos por el usuario.

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