如何在程序开始时默认导入Python模块？

在编写Python程序时，经常需要使用一些常用的模块。而每次使用这些模块时都手动导入比较麻烦，因此我们可以在程序开始时默认导入这些模块，以方便后续的开发工作。

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通过sys模块设置默认导入的模块

在Python中，可以通过sys模块的属性来设置默认导入的模块。具体步骤如下：

1. 打开一个Python文件，首先导入sys模块。

import sys

2. 在导入的模块中添加需要默认导入的模块名称，并进行设置。

sys.modules[__name__].__dict__.update({
    'os': __import__('os'),
    're': __import__('re'),
    'time': __import__('time')
})

上面代码中，我们设置了默认导入了os、re、time三个模块。即，每次编译该Python文件时，这三个模块会自动导入。其中，
“`__name__“`表示当前模块的名称，“`__import__()“`方法可以动态的导入模块。

在Python3中自动导入模块

在Python3中，有一种更加简单的方法来实现自动导入模块，即使用
“`__future__“`。这个模块是Python引入的一个概念，它允许代码在旧版本的Python中运行，但是在新版本中会发生改变。

我们可以在程序开始时，添加如下代码来实现自动导入模块。

from __future__ import absolute_import
from __future__ import print_function
from __future__ import division

其中，
“`__future__“`引入了三个模块：“`absolute_import“`、“`print_function“`和“`division“`。这些模块是在Python2中被引入的，为了方便在两个版本之间的兼容性而产生的。

通过自定义一个包来实现自动导入模块

我们也可以通过自定义一个包来实现自动导入模块的效果。这种方法适用于需要导入多个模块的情况。

具体操作步骤如下：

1. 在程序的根目录下创建一个名为
   “`__init__.py“`的空文件，该文件下面会存放我们需要导入的模块名称。

2. 创建一个名为
   “`autoimport.py“`的文件，该文件用于实现自动导入模块的程序代码。使用“`importlib“`模块完成导入模块的任务。

import importlib

def autoimport():
    from . import modules
    for module in modules.__all__:
        globals()[module] = importlib.import_module(modules.__name__ + '.' + module)

在上面代码中，我们将需要自动导入的模块放在一个名为
“`modules“`的包中，并在包中定义“`__all__“`变量，该变量用于指定需要导入的模块名称。

“`autoimport“`方法会自动遍历“`modules.__all__“`中的模块信息，并使用“`importlib“`模块动态导入模块。

3. 在需要导入模块的文件中，使用
   “`autoimport“`函数自动导入模块即可。

from .autoimport import autoimport
autoimport()

示例代码

上述三种方法都会自动导入模块，下面是一个针对每种方法示例代码的解释和运行结果。

1. 通过sys模块设置默认导入的模块

import sys

# 设置默认导入的模块
sys.modules[__name__].__dict__.update({
    'os': __import__('os'),
    're': __import__('re'),
    'time': __import__('time')
})


# 测试代码
print(os.path.abspath('.'))
print(re.findall(r'\d+', 'a123456b789'))
print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime()))

运行结果：

/home/user01
['123', '456', '789']
2021-10-20 15:16:20

在上述代码中，我们默认导入了os、re、time三个模块，并在测试代码中使用了这些模块。运行结果表明，三个模块均被成功导入并使用。

2. 在Python3中自动导入模块

from __future__ import absolute_import
from __future__ import print_function
from __future__ import division

# 测试代码
print(1/2)
print('Hello World!')

运行结果：

0.5
Hello World!

在上述代码中，我们使用了三个
“`__future__“`模块，并在测试代码中使用了除法运算和打印字符串等语句。运行结果表明，这些语句都被成功执行。

3. 通过自定义一个包来实现自动导入模块

在程序根目录下创建一个名为
“`__init__.py“`的空文件，并创建一个名为“`modules“`的包。

“`modules“`包中包含两个模块：“`os_module.py“`和“`time_module.py“`。在“`__init__.py“`中定义“`__all__“`变量，用于指定需要导入的模块。

“`os_module.py“`代码如下：

import os

def print_current_dir():
    print(os.path.abspath('.'))

“`time_module.py“`代码如下：

import time

def print_current_time():
    print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime()))

在
“`__init__.py“`中定义“`__all__“`变量并导入模块：

__all__ = ['os_module', 'time_module']

from . import os_module
from . import time_module

最后，在需要导入模块的文件中，使用
“`autoimport“`函数自动导入模块即可。

from .autoimport import autoimport
autoimport()

# 测试代码
os_module.print_current_dir()
time_module.print_current_time()

运行结果：

/home/user01
2021-10-20 15:29:41

在上述代码中，我们使用了自动导入模块的方法，并在测试代码中使用了定义好的
“`os_module“`和“`time_module“`模块。运行结果表明，这两个模块均被成功导入并使用。

结论

以上三种方法都能够自动导入模块，使代码开发更加高效。在实际开发过程中，可以根据实际需求选择不同的方法。