师:同学们,大家好。今天我们继续学习高一年级教科版信息技术第二单元第四节《可以复用的代码》第二课时。本节课我们将学习发布共享代码、导入并使用模块,运用Python模块解决问题,以及知识共享与版权协议。

  在第一课时,我们通过枚举算法一一对比,找出所有符合条件的自然数,解决了火柴棒摆数字问题,还学会了函数的定义和调用,实现程序类的代码复用。这些函数代码有一定价值和作用,大家自然会想,能不能将这些有价值的程序代码共享,让其他人和其他程序直接调用并从中受益呢?当然可以,常用方法就是发布共享代码。本课我们就以火柴棒摆数字问题为例,学习如何将函数转换成模块,实现代码共享,促进共同合作,提高程序开发效率。

  发布共享代码,第一步要做好发布前的准备工作,创建文件夹及所需文件,一个是函数自定义文件,另一个是版权声明功能说明文件。第二步是构建发布文件,执行发布命令“Python setup.py sdist”,生成模块安装包,发布到互联网,与他人分享成果。下面请看具体操作演示。

  发布共享代码的具体操作方法如下:首先,创建一个文件夹名为“mymodule”,里面包含所需的两个文件,一个是与该文件夹同名的“mymodule.py”,另一个是“setup.py”。“mymodule.py”文件用于存放求解自然数所需火柴棒数目的自定义函数代码,“setup.py”文件用于存放发布的元数据,包含模块名、版本号、作者以及联系方式,还有功能描述等信息。

  接下来,在“mymodule”文件夹里按下shift键,右击窗口空白处,选择“在此处打开命令窗口”,进入CMD命令窗口模式,输入命令“Python setup.py sdist”并回车运行。执行完毕后,在文件夹下边将生成新文件夹“dist”和新文件“manifest”,这意味着发布文件已经创建成功。将“mymodule”文件夹打包发布到互联网,即可与他人分享成果,至此,发布共享代码的工作就顺利完成了。

  获得他人共享的模块安装包后,该如何导入与使用呢?第一步,安装模块,执行安装命令“Python setup.py install”。第二步,导入模块并使用,在新文件中执行“import模块名”导入模块,并使用“模块名.函数名”访问函数,就可以方便地实现其他程序调用该模块中已经定义好的函数功能。下面请看具体操作演示。

  导入并使用模块的具体操作方法如下:首先将获得的模块安装包解压,进入解压后的文件夹里。在文件夹“mymodule”里按下shift键,右击窗口空白处,选择“在此处打开命令窗口”,进入CMD命令窗口模式,输入命令“Python setup.py install”并回车运行,执行完毕,生成一个新文件夹“build”,这意味着“mymodule”模块已经成功安装到Python的第三方库文件夹。安装好的模块,我们就可以导入并使用了。新建一个Python文件。

  接下来,在新建的程序文件中执行“import mymodule”,就可以导入该模块。输入子程序语句,并使用“mymodule.methodname”(这里假设“methodname”是模块中的函数名)调用该模块中的“match lambda”函数求解自然数所需的火柴棒数目,保存程序并运行测试,就可以计算出6根火柴棒摆出的所有自然数。

  通过这个例子我们可以看到,Python模块就是能实现一组相关功能的函数与变量的Python定义和声明文件。将一个大程序按照功能划分为若干小程序模块,每个小程序模块完成特定的功能,通过模块的相互协作完成整个功能的程序设计方法,我们称之为模块化程序设计。采用模块化程序设计有很多好处:一是可以合理组织代码并进行代码复用;二是可以被其他程序引用以使用该模块的函数等功能;三是可以发布和更多人共享成果,降低程序开发的难度和复杂度。

  运用Python模块解决问题,用户除了可以自定义模块,Python还提供了丰富的标准库模块,常用的有获取计算机时钟信息的“time”模块、获取随机数据的“random”模块、操作操作系统目录和文件的“OS”模块、绘制图形的“Turtle”模块等。此外,Python还拥有强大的第三方库模块,涵盖科学计算、数据可视化、网络爬虫、图像处理等众多领域,实现高效率的开发合作,这也是Python如此强大和流行的原因。调用这些已经定义好的模块,既简化了程序,又有利于开发合作,提高了程序开发效率。

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《信息技术 必修1 2.4可以复用的代码(第二课时) 逐字稿-3,459字 第5版》.docx
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