Passa al contenuto principale

I moduli

Python, come molti altri linguaggi di programmazione, offre un meccanismo per organizzare e riutilizzare il codice: i moduli. Un modulo non è altro che un file che contiene codice scritto in Python. I moduli permettono di suddividere un programma in parti più gestibili e di riutilizzare codice già scritto (da se sessi o da altri) senza doverlo riscrivere ogni volta.

L'uso dei moduli ha diversi vantaggi:

  • riusabilità: evita la duplicazione del codice e favorisce la manutenzione;
  • organizzazione: aiuta a strutturare programmi complessi suddividendoli in componenti più piccoli e comprensibili;
  • collaborazione: facilita il lavoro in team, permettendo di sviluppare parti del programma in moduli separati;
  • efficienza: i moduli possono essere caricati solo quando servono, migliorando le prestazioni complessive del programma.

Esistono due tipi principali di moduli:

  • moduli standard: sono inclusi direttamente in Python e possono essere utilizzati senza bisogno di installazioni aggiuntive;
  • moduli di terze parti: vengono creati dalla comunità o da sviluppatori esterni e devono essere installati separatamente.

Python dispone di una vasta libreria standard che copre molte esigenze comuni, come la generazione di numeri casuali e operazioni matematiche avanzate.

Ricerca dei moduli​

Quando si importa un modulo, Python lo cerca in diversi percorsi in un ordine specifico:

  1. la cartella del file in esecuzione: se esiste un modulo con lo stesso nome nella stessa cartella dello script principale, verrà caricato prima di qualsiasi altro;
  2. la libreria standard di Python: se il modulo è parte della libreria standard, Python lo carica automaticamente;
  3. percorsi aggiuntivi definiti in sys.path: Python mantiene un elenco di cartelle dove cerca i moduli. Questo elenco può essere visualizzato ed eventualmente modificato con:
import sys
print(sys.path)

Se un modulo non viene trovato in nessuno di questi percorsi, Python genera un errore ModuleNotFoundError.

Uso e sintassi​

Per utilizzare un modulo in Python, si usa la parola chiave import seguita dal nome del modulo.

Esempio:

import modulo  # Importa il modulo random

Per accedere a un "elemento" di un modulo, si utilizza la notazione modulo.elemento. Questi elementi in informatica vengono chiamate "funzioni", proprio perché eseguono una funzionalità specifica. Molto spesso le funzioni devono lavorare sui dati, e per fare ciò hanno bisogno di riceverli in qualche modo. Questi dati vengono chiamati parametri sono valori che vengono passati alla funzione per permetterle di svolgere il proprio compito. La sintassi completa per l'importazione di un modulo e l'uso di una funzione è la seguente:

import modulo  # Importa il modulo
modulo.funzione(parametro1, parametro2, ...)  # Utilizza la funzione del modulo

Si può anche importare solo una parte specifica di un modulo usando from ... import ...:

from modulo import funzione
funzione(parametro1, parametro2, ...)
Perché usare il from

Usando la sintassi from ... import ... non è necessario specificare il nome del modulo quando si chiama la funzione. Quando si usano solo poche funzioni di un modulo, questo metodo può rendere il codice più leggibile.

Un altro metodo per semplificare l'uso è assegnare un alias a un modulo:

import modulo as alias
alias.funzione(parametro1, parametro2, ...)

Vediamo ora due esempi pratici di moduli estremamente utili e comuni in Python. Il modulo random per la generazione di numeri casuali e il modulo math per operazioni matematiche avanzate.

Il modulo random e la funzione randint​

Il modulo random consente di generare numeri casuali. Una delle funzioni più utili è randint, che restituisce un numero intero casuale compreso tra due valori specificati.

Esempio:

import random
numero = random.randint(1, 6)  # Simula il lancio di un dado
print("Numero casuale:", numero)
Salvare il valore restituito

È importante ricordare che se una funzione calcola qualcosa e restituisce un valore, è necessario salvare quel valore in una variabile per poterlo utilizzare in seguito. Se non si salva il valore restituito da una funzione, esso andrà perso e non sarà più accessibile dal programma. Nell'esempio precedente, il valore restituito da random.randint(1, 6) viene salvato nella variabile numero.

Ci occuperemo più avanti di studiare altre importanti funzioni del modulo random.

Il modulo math e le funzioni principali​

Il modulo math fornisce funzioni matematiche avanzate.

Esempio di utilizzo:

import math
radice = math.sqrt(25)  # Calcola la radice quadrata di 25
print("Radice quadrata di 25:", radice)

Altre funzioni comuni del modulo math:

  • math.pi: restituisce il valore di π (pi greco). NB: pi è una costante, non una funzione, quindi non ha bisogno delle parentesi tonde.
  • math.pow(base, esponente): calcola la potenza di un numero.
  • math.floor(x): arrotonda per difetto un numero.
  • math.ceil(x): arrotonda per eccesso un numero.

Esempio:

import math
print(math.pi)  # Stampa il valore di pi greco
print(math.pow(2, 3))  # Calcola 2^3
print(math.floor(3.7))  # Restituisce 3
print(math.ceil(3.2))  # Restituisce 4

Ricorda che...​

Ricorda che
  • I moduli sono file che contengono codice Python e permettono di organizzare e riutilizzare il codice.
  • Esistono moduli standard inclusi in Python e moduli di terze parti che devono essere installati separatamente.
  • Per utilizzare un modulo è necessario usare la parola chiave import seguita dal nome del modulo.
  • Se la funzione restituisce un valore, è necessario salvarlo in una variabile per poterlo utilizzare.