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什么是 Python 包？

初学者

本页面给从 MATLAB / C / Fortran 转过来的电力工程师看。如果你已经熟悉 import numpy as np，可以直接跳到本页底部的"接下来读什么"。

一句话定义

包（package）就是一个已经写好的、放在网上、别人可以用一条命令装到自己电脑上的 Python 代码集合。

电力工程师每天在用的"工具箱"概念，在 Python 里就叫"包"：

MATLAB 里的概念 Python 里的对应物
Toolbox（如 Power System Toolbox） Package（如 pylectra、pandapower）
addpath('mytoolbox/') import mytoolbox（前提是装好了）
函数 myfunc.m 函数 myfunc()，写在 .py 文件里
which myfunc print(myfunc.__module__)

怎么"装"一个包

Python 的官方包管理器叫 pip。装一个包的命令：

pip install pylectra

这条命令做了三件事：

  1. 上 PyPI（Python 官方包仓库，类似 MATLAB 的 File Exchange）下载这个包
  2. 解析它声明的依赖（比如 pylectra 依赖 numpy、scipy、pandas），递归把这些依赖也装好
  3. 放到当前 Python 的 site-packages 目录，使任何 Python 脚本里 import pylectra 都能找到它

⚠️ 国内网络访问 PyPI 慢？ 用清华镜像： 

pip install pylectra -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

import 是什么

import numpy as np            # 把 numpy 整个包导入，别名 np
from pylectra.run import run  # 只导入 pylectra.run 子模块里的 run 函数

import 等价于 MATLAB 的 addpath + 加载，但更精细：

  • import X：把整个包加载到内存，访问时写 X.foo()
  • from X import foo：只把 foo 拿出来，可以直接 foo()
  • import X as Y：换个短名（社区惯例 numpy → np、pandas → pd）

如果你看到报错：

ModuleNotFoundError: No module named 'pylectra'

意思是"我要的这个包在当前 Python 环境里没装"。99% 的情况是：

  • 还没运行 pip install pylectra
  • 或者 pip 装到了别的 Python 里（不同 Python 版本各有自己的 site-packages）

后者就需要看下一篇 什么是虚拟环境。

一个包长什么样

打开 pylectra 在你磁盘上的安装位置，会看到：

pylectra/
├── __init__.py          # 包的入口；import pylectra 就是执行这个
├── run.py               # 一个子模块（里面是 run() 函数）
├── registry.py
├── models/
│   ├── __init__.py      # 子包也需要 __init__.py
│   └── generators/
│       ├── __init__.py
│       └── two_axis.py  # 一个发电机模型
└── ...

每个 __init__.py 在告诉 Python：这个文件夹是个（子）包，可以被 import。 里面通常会写一些"启动逻辑"，比如：

# pylectra/__init__.py
from . import _legacy           # 先初始化 vendored legacy
from . import registry          # 再加载注册表
from .run import run            # 暴露 run 函数到顶层
__version__ = "0.1.0"

这样用户写 from pylectra import run 就能直接拿到 run 函数。

第三方 vs 标准库

Python 自带一批标准库，无需 pip install 就能用：

import os         # 文件系统
import math       # 基础数学
import json       # JSON 读写
import pathlib    # 路径处理（推荐用法）

需要额外装的叫第三方包：numpy、scipy、pandas、matplotlib、pylectra 都是。

常见疑问

Q：和 MATLAB Toolbox 比，体积是不是大很多？

不大。一个 Python 包通常几 MB 到几十 MB（除了 torch 这种带 GPU 算子的，会到 200 MB 以上）。装包时 pip 会把所有依赖一次性下载，所以第一次装 pylectra 可能花 1–3 分钟。

Q：怎么知道我装了哪些包？

pip list                        # 列出当前 Python 环境装的所有包
pip show pylectra              # 看 pylectra 的版本、安装位置、依赖

Q：装错了怎么卸载？

pip uninstall pylectra

接下来读什么