前言
在python的模块有两种组织方式,一种是单纯的python文件,文件名就是模块名,一种是包,包是一个包含了若干python文件的目录,目录下必须有一个文件__init__.py
,这样目录名字就是模块名,包里的python文件也可以通过包名.文件名的方式import
import语法
import语法有两种
1、直接import模块
import Module
import Module as xx
2、从模块import对象(下级模块,类,函数,变量等)
from Module import Name
from Module immport Name as yy
as语法是用来设置对象(这里用对象泛指模块,类,函数等等)别名,import将对象名字引入了当前文件的名字空间
假设有如下目录结构
├── A.py
└── pkg
├── B.py
└── __init__.py
在当前目录下,以下语句都是有效的
import A
import pkg
import pkg.B
from pkg import B
为了简化讨论,下面将不会对as语法进行举例
import步骤
python所有加载的模块信息都存放在sys.modules结构中,当import一个模块时,会按如下步骤来进行
sys.modules
中是否已经有A,如果有则不加载,如果没有则为A创建module对象,并加载A__dict__
中 嵌套import
在import模块时我们可能会担心一个模块会不会被import多次,假设有A,B,C三个模块,A需要import B和C,B又要import C,这样A会执行到两次import C,一次是自己本身import,一次是在import B时执行的import,但根据上面讲到的import步骤,在第二次import时发现模块已经被加载,所以不会重复import
但如下情况却会报错
#filename: A.py
from B import BB
class AA:pass
#filename: B.py
from A import AA
class BB:pass
这时不管是执行A.py还是B.py都会抛出ImportError的异常,假设我们执行的是A.py,究其原因如下
from A import AA
,此时又会去扫描A.pyfrom B import BB
,由于步骤1已经为B创建module对象,所以会直接从B的module对象的__dict__
中获取BB,此时显然BB是获取不到的,于是抛出异常 解决这种情况有两种办法,
总之,import需要注意的是,尽量在需要用到时再import
包的import
当一个目录下有__init__.py
文件时,该目录就是一个python的包
import包和import单个文件是一样的,我们可以这样类比:
__init__.py
里的类,函数,变量都可以作为import的对象假设有如下目录结构
pkg
├── __init__.py
└── file.py
其中init.py内容如下
argument = 0
class A:pass
在和pkg同级目录下执行如下语句都是OK的
>>> import pkg
>>> import pkg.file
>>> from pkg import file
>>> from pkg import A
>>> from pkg import argument
但如下语句是错误的
>>> import pkg.A
>>> import pkg.argument
报错ImportError: No module named xxx
,因为当我们执行import A.B
,A和B都必须是模块(文件或包)
相对导入和绝对导入
绝对导入的格式为import A.B
或from A import B
,相对导入格式为from . import B
或from ..A import B
,.代表当前模块,..代表上层模块,...代表上上层模块,依次类推。当我们有多个包时,就可能有需求从一个包import另一个包的内容,这就会产生绝对导入,而这也往往是最容易发生错误的时候,还是以具体例子来说明
目录结构如下
app
├── __inti__.py
├── mod1
│ ├── file1.py
│ └── __init__.py
├── mod2
│ ├── file2.py
│ └── __init__.py
└── start.py
其中app/start.py
内容为import mod1.file1
app/mod1/file1.py
内容为from ..mod2 import file2
为了便于分析,我们在所有py文件(包括__init__.py
)第一行加入print __file__, __name__
现在app/mod1/file1.py
里用到了相对导入,我们在app/mod1下执行python file1.py
或者在app下执行python mod1/file1.py
都会报错ValueError: Attempted relative import in non-package
在app下执行python -m mod1.file1
或python start.py
都会报错ValueError: Attempted relative import beyond toplevel package
具体原因后面再说,我们先来看一下导入模块时的一些规则
在没有明确指定包结构的情况下,python是根据name来决定一个模块在包中的结构的,如果是main则它本身是顶层模块,没有包结构,如果是A.B.C结构,那么顶层模块是A。
基本上遵循这样的原则
有目录结构如下
A
├── B1
│ ├── C1
│ │ └── file.py
│ └── C2
└── B2
其中A,B1,B2,C1,C2都为包,这里为了展示简单没有列出__init__.py
文件,当file.py的包结构为A.B1.C1.file(注意,是根据__name__
来的,而不是磁盘的目录结构,在不同目录下执行file.py
时对应的包目录结构都是不一样的)时,在file.py
中可采用如下的绝对的导入
import A.B1.C2
import A.B2
和如下的相对导入
from .. import C2
from ... import B2
什么情况下会让file.py的包结构为A.B1.C1.file呢,有如下两种
python -m A.B1.C1.file
, 此时明确指定了包结构start.py
里有import A.B1.C1.file,然后执行python start.py
,此时包结构是根据file.py
的__name__
变量来的 再看前面出错的两种情况,第一种执行python file1.py
和python mod1/file1.py
,此时file.py
的__name__
为__main__
,也就是说它本身就是顶层模块,并没有包结构,所以会报错
第二种情况,在执行python -m mod1.file1
和python start.py
时,前者明确告诉解释器mod1是顶层模块,后者需要导入file1,而file1.py
的__name__
为mod1.file1
,顶层模块为也mod1,所以在file1.py
中执行from ..mod2 import file2
时会报错 ,因为mod2并不在顶层模块mod1内部。通过错误堆栈可以看出,并不是在start.py
中绝对导入时报错,而是在file1.py
中相对导入报的错
那么如何才能偶正确执行呢,有两种方法,一种是在app上层目录执行python -m app.mod1.file1
,另一种是改变目录结构,将所有包放在一个大包中,如下
app
├── pkg
│ ├── __init__.py
│ ├── mod1
│ │ ├── __init__.py
│ │ └── file1.py
│ └── mod2
│ ├── __init__.py
│ └── file2.py
└── start.py
start.py
内容改成import pkg.mod1.file1
,然后在app下执行python start.py
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家学习或者使用python能带来一定的帮助,如有疑问大家可以留言交流。
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