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3.5 主模块
本节介绍主程序（主模块）的概念
主函数
在许多编程语言中，存在一个主函数或者主方法的概念。
// c / c++int main(int argc, char *argv[]) { ...}
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// javaclass myprog { public static void main(String args[]) { ... }}
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这是启动应用程序时执行的第一个函数。
Python 主模块
Python 没有主函数（main function）或主方法（main method）。相反，Python 有一个主模块（main
module）。主模块是第一个运行的源文件。
bash % python3 prog.py...
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在应用程序启动时，提供给解释器的任何文件都将成为主模块。名字并不重要。
`_main_` 检查
对于作为主脚本运行的模块，使用此约定（译注：__main__ 检查）是标准做法。
# prog.py...if __name__ == '__main__': # Running as the main program ... statements ...
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在 if 里面的语句称为主程序（ main program）。
主程序与库导入
任何 Python 文件都可以作为主程序运行，或者作为一个库（译注：library，在 Python 中 library 既可以指模块 module，也可以指包 package），导入后运行。
bash % python3 prog.py # Running as main
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import prog # Running as library import
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在这两种情况下，__name__ 都是模块的名称（译注：prog）。然而，如果作为主程序运行，__name__ 只能被设置为 main。
通常，我们不希望主程序中的语句在库导入的时候执行。所以，通常在代码中包含一个 if- 检查，判断当前文件是否是主程序（译注：如果当前程序不是主程序，则 if __name__ == '__main__': 里面的语句不执行）。
if __name__ == '__main__': # Does not execute if loaded with import ...
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程序模板
这里有一个用于编写 Python 程序的通用模板：
# prog.py# Import statements (libraries)import modules
# Functionsdef spam(): ...
def blah(): ...
# Main functiondef main(): ...
if __name__ == '__main__': main()
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命令行工具
Python 通常在命令行工具中使用：
bash % python3 report.py portfolio.csv prices.csv
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这意味着脚本在 shell 或者 终端（terminal）执行。通常用于自动化，后台任务等。
命令行参数
命令行参数是一个文本字符串列表。
bash % python3 report.py portfolio.csv prices.csv
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该文本字符串列表可以在 sys.argv 中找到。
# In the previous bash commandsys.argv # ['report.py, 'portfolio.csv', 'prices.csv']
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这里有一个处理参数的简单示例：
import sys
if len(sys.argv) != 3: raise SystemExit(f'Usage: {sys.argv[0]} ' 'portfile pricefile')portfile = sys.argv[1]pricefile = sys.argv[2]...
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标准 I/O
标准输入/输出（或者 stdio）是和普通文件使用相同工作方式的文件。
sys.stdoutsys.stderrsys.stdin
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默认情况下，打印定向到 sys.stdout 文件。输入是从 sys.stdin 文件读取。回溯和错误定向到 sys.stderr 文件。
请注意，标准输入/输出（stdio）可以连接到终端（terminals），文件（files），管道（pipes）等。
bash % python3 prog.py > results.txt# orbash % cmd1 | python3 prog.py | cmd2
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环境变量
环境变量在 shell 中设置。
bash % setenv NAME davebash % setenv RSH sshbash % python3 prog.py
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os.environ 是包含这些值的字典。
import os
name = os.environ['NAME'] # 'dave'
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更改会反映在程序随后启动的任何子进程中。
程序退出
通过异常处理程序退出。
raise SystemExitraise SystemExit(exitcode)raise SystemExit('Informative message')
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其它方式。
import syssys.exit(exitcode)
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非零（non-zero ）退出码表示错误。
`#!` 行
在 Unix 系统中，#! 行指定某个路径下的 Python 解释器来执行该脚本（译注：#! 称为 Shebang 或者 hashbang，因为 # 号通常称为 hash 或者 sharp，而 ! 号则常常称为 bang）。将以下内容添加到脚本文件的第一行。
#!/usr/bin/env python3# prog.py...
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（译注：#!/usr/bin/env python3 的意思——到 Unix 系统 env 所包含的全部环境变量中寻找 Python3 解释器，并使用 Python3 解释器执行该脚本）
执行脚本需要脚本具有可执行权限。
bash % chmod +x prog.py# Then you can executebash % prog.py... output ...
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*注意：Windows 系统上的 Python 启动器也会寻找 #! 行以指示语言版本。*
脚本模板
最后，这里有一个通用代码模板，用于将 Python 程序作为命令行脚本运行：
#!/usr/bin/env python3# prog.py
# Import statements (libraries)import modules
# Functionsdef spam(): ...
def blah(): ...
# Main functiondef main(argv): # Parse command line args, environment, etc. ...
if __name__ == '__main__': import sys main(sys.argv)
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练习
练习 3.15：`main()` 函数
在 report.py 文件中添加一个 main() 函数，该函数接受命令行选项列表，并生成与以前相同的输出。修改后，应该能够像下面这样交互地运行它：
>>> import report>>> report.main(['report.py', 'Data/portfolio.csv', 'Data/prices.csv']) Name Shares Price Change---------- ---------- ---------- ---------- AA 100 9.22 -22.98 IBM 50 106.28 15.18 CAT 150 35.46 -47.98 MSFT 200 20.89 -30.34 GE 95 13.48 -26.89 MSFT 50 20.89 -44.21 IBM 100 106.28 35.84>>>
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请修改 pcost.py 文件，添加一个类似的 main() 函数。
>>> import pcost>>> pcost.main(['pcost.py', 'Data/portfolio.csv'])Total cost: 44671.15>>>
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练习 3.16：编写脚本
请修改 report.py 和 pcost.py 程序，以便它们在命令行上可以作为脚本执行：
bash $ python3 report.py Data/portfolio.csv Data/prices.csv Name Shares Price Change---------- ---------- ---------- ---------- AA 100 9.22 -22.98 IBM 50 106.28 15.18 CAT 150 35.46 -47.98 MSFT 200 20.89 -30.34 GE 95 13.48 -26.89 MSFT 50 20.89 -44.21 IBM 100 106.28 35.84
bash $ python3 pcost.py Data/portfolio.csvTotal cost: 44671.15
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注：完整翻译见 https://github.com/codists/practical-python-zh
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