北京大学Julia语言入门讲义第7章: 模块

前面的例子都是相当于在命令行直接运行的。
这样,变量和函数属于命令行对应的名字空间,
称为Main模块
如果要写比较长的程序,
所有变量和函数都在同一个名字空间中就很容易发生名字冲突。

Julia使用模块来区分名字空间,
不同模块的同名变量、函数没有关系,
不会发生冲突。

在一个模块内,
可以有模块本身的全局变量,
不同模块的全局变量即使同名也没有关系。

在模块内,可以控制其它模块的哪些名字是通过导入变得可见的,
还可以规定本模块的哪些名字是通过导出变得可以被其它模块访问。

一个简单的模块定义如:

module MyStat

export mean, rmse

function mean(x)
  sum(x) / length(x)
end

function rmse(x)
  sqrt(sum(x .^2) / length(x))
end

end
## Main.MyStat

调用一个模块中的全局变量或者函数时,
需要将模块用using或者import关键字引入到当前的名字空间中。

using MyStat使得当前模块可以直接使用MyStat模块中用export声明过的函数,如

using .MyStat
rmse([1,2,3,4])

这里的.MyStat是表示找到MyStat模块定义就在当前环境中。
using整个模块是比较不安全的做法,
这样会引入多个用户自己不一定了解的函数和全局变量进入当前模块,
建议慎用。

比较安全的方法是用using指定将模块中的哪些函数名导入到当前名字空间,如

using .MyStat: mean, rmse
rmse([1,2,3,4])

注意上面的冒号要紧跟着.MyStat,不能有空格隔开。

可以用import声明导入单个的函数。如

import .MyStat.mean, .MyStat.rmse
rmse([1,2,3,4])

也可以用import仅导入模块名,
其中的函数需要用“模块名.函数名”的格式调用。如

import .MyStat
MyStat.rmse([1,2,3,4])

import导入的函数都可以定义新方法,
但是如果仅导入了模块名,
则定义新方法时函数名还要用“模块名.函数名”的格式表示。

使用using导入的单个函数不能添加新的方法,
using导入整个模块则可以为导入的的函数添加新的方法。

当一个模块的全局变量通过using或者import导入到当前模块后,
当前模块不允许存在同名的全局变量,
而且也只允许读取其它模块中的全局变量值而不允许对其进行修改。

一个模块可以存放在一个单独文件中;
一个文件也可以同时包含多个模块定义;
一个模块的多段代码也可以分别存放在不同文件中然后用include()函数载入到模块定义中。
模块定义一般存在于Julia扩展包中,
安装扩展包后,不需要用.MyStat这样的相对路径,
只需要写import MyStat这样的绝对路径就可以了。
.MyStat中的.表示在当前名字空间中查找MyStat模块定义。

为了调用MyStat模块,
设源文件保存在mystat.jl中,
可以先include("mystat.jl")然后用MyStat.mean()的格式调用函数,
也可以用Base.include(Main, "mystat.jl")载入文件,
然后用using Main.MyStat将模块的输出函数载入Main的名字空间中。

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