Module

Im letzten Kapitel haben wir die Methoden der String Klasse kennengelernt. Diese sind bereits vorprogrammiert, sodass man nicht bei jedem Programm von null starten muss.

Beim Programmieren gibt es sehr viele solcher Funktionalitäten, die man oft benötigt, aber nicht jedes Mal neu schreiben möchte. Aus diesem Grund gibt es in Python eine Vielzahl nützlicher Module, wie zum Beispiel die math-Bibliothek. Diese kann man in das aktuelle Projekt importieren, sodass man die im Modul deklarierten Methoden nutzten kann.

Man kann dabei entweder das ganze Modul importieren: import math
oder nur einzelne Methoden eines Moduls, je nach Bedarf: from math import sqrt

import math

Sobald das jeweilige über den import-Befehl eingebunden wurde, kann man sich über dir(math) die Methoden des Moduls anzeigen lassen. Das geht übrigens auch für Klassen wie zum Beispiel die zuvor verwendete String Klasse dir(str).

dir(math)

Nachdem wir nun also das Modul importiert haben und die Methode gefunden haben, welche wir benutzen wollen, können wir diese über math.Methodenname aufrufen. Das Jupyter Notebook bietet durch Drücken der Tab-Taste eine Liste der möglichen Befehle an. Probiere es gerne selbst aus: Tippe math. ein und drücke die Tab Taste. Es wird nun eine Liste der möglichen Befehle angezeigt.

x = math.sin(math.pi)
print(x)               # Die Genauigkeit von Gleichkommarechnungen und dem gespeicherten Wert von Pi führt zu Rundungsfehlern

Manche Module werden mit einem Alias, also einem anderen, vom Programmierer festgelegten Namen importiert. So muss man den langen Modulnamen nicht jedes Mal ausschreiben, wenn man auf eine Methode zugreifen möchte. Dazu schreibt man zum Beispiel import numpy as np.

Man kann entweder das ganze Modul importieren oder einzelne Variablen, Funktionen etc. aus einem Modul. Dazu hier ein Beispiel:

# ganzes Modul
import math
print(math.cos(math.pi))

# nur benötigte Variable und Funktion
from math import sin, pi
print(math.sin(pi))

Wird ein ganzes Modul importiert, muss dieses zum Aufruf der Funktion oder Variable immer vorangestellt werden. Werden diese einzeln importiert, dann können sie direkt verwendet werden. Dabei muss beachtet werden, dass es immer nur eine Funktion/Variable mit demselben Namen geben darf! Dieses Problem tritt nicht auf, wenn die ganzen Module eingebunden werden, da dann der Name des Moduls im Funktionsaufruf enthalten und diese eindeutig definiert ist.

Zur Vorstellung der wichtigsten Module kommen wir nach Abschluss der Grundlagen.