4.7. Importare moduli

Il meccanismo con cui in python si organizzano progetti software complessi e si riutilizza il codice è basato sul concetto di modulo. In pratica un modulo è un file che contiene la definizione di una o più funzioni o classi. L'importazione può riguardare un intero modulo oppure solo uno (o più) dei suoi elementi. Tramite i moduli è inoltre possibile utilizzare librerie standard o sviluppate da terze parti. Consideriamo per esempio la funzione get_sorted_counts che abbiamo appena scritto: se esistesse un dizionario in cui le chiavi inesistenti venissero automaticamente associate a un valore nullo, si potrebbe semplificare notevolmente il corpo della funzione, rendendo corretto il primo tentativo di implementazione che avevamo fatto. In effetti, una tale variante di dizionario esiste: si chiama defaultdict ed è disponibile nel modulo collections (uno dei moduli standard di python). La cella seguente importa questo nuovo tipo di dato:

from collections import defaultdict

e lo mette a disposizione: l'espressione defaultdict(<tipo>) crea un dizionario vuoto e il tipo indicato come argomento determina quale sarà il valore predefinito per le chiavi. Nel nostro caso, l'argomento int fa sì che tale valore predefinito sia 0. Ciò permette di riscrivere la funzione get_sorted_counts in modo che non sia più necessario verificare preventivamente l'esistenza dei contatori.

def get_sorted_counts(sequence):
    counts = defaultdict(int)

    for x in sequence:
        counts[x] += 1

    pairs = counts.items()
    return sorted(pairs, key=lambda p:p[1], reverse=True)

Quando è necessario importare molti elementi da uno o più moduli, potrebbe capitare che due o più elementi in moduli diversi abbiano lo stesso nome. Per evitare situazioni di questo genere, è opportuno importare un intero modulo: per esempio, l'istruzione

import numpy

importa il modulo corrispondente alla libreria numpy, che mette a disposizione una struttura dati simile agli array (in cui l'omogeneità dei dati ivi contenuti permette di effettuare calcoli in modo più efficiente rispetto all'uso delle liste o delle tuple). Dopo che un modulo è stato importato, è possibile accedere a un suo generico elemento usando il nome del modulo, seguito da un punto e dal nome dell'elemento in questione. Per esempio, la cella successiva calcola il cosiddetto argmax della lista index (dopo averla modificata eliminando i valori None in essa presenti), e cioè l'indice in cui si trova un suo elemento massimo.

years = [1941, 1962, None, None, 1941,
         1964, None, 1940, 1941, 1961,
         None, 1963, None, 1963, 1981,
         None, None, 1962, 1979]

years = [y for y in years if y]
numpy.argmax(years)

np.int64(9)

Indicare il nome di un modulo per poter accedere ai suoi elementi ha spesso l'effetto di allungare il codice, diminuendone al contempo la leggibilità. È per questo motivo che è possibile importare un modulo specificando un nome alternativo, più corto. È quello che succede nella seguente cella, che importa numpy e pandas, un modulo che mette a disposizione delle classi per gestire i dati organizzandoli in serie e in tabelle.

import numpy as np
import pandas as pd

Nomenclatura

Questo modo di importare numpy e pandas usando i nomi alternativi np e pd fa riferimento a una convenzione molto diffusa tra gli sviluppatori. Vale la pena mantenre questa convenzione, così che chi legge il codice possa capire a colpo d'occhio a quale modulo si fa riferimento.

I moduli più complessi sono organizzati in strutture gerarchiche chiamate package, in modo non dissimile a quanto avviene per esempio in Java. La seguente cella importa il modulo pyplot che è contenuto nel modulo matplotlib (matplotlib è la libreria di riferimento in python per la creazione di grafici).

import matplotlib.pyplot as plt