簡介

無論是為了看懂別人的代碼，還是為了更好的組織我們的個人的工程代碼，了解一下Python的模塊和包都非常有必要。

另外，知道搜索模塊的順序，也能幫助我們更好的理解一些常見的錯誤，方便我們快速定位問題。

模塊導入查找順序

首先，我們先看一下Python的模塊查找順序：

1. sys.modules查找(導入模塊緩存)
2. 執(zhí)行腳本所在的目錄：__name__==‘__main__’
3. 環(huán)境變量PYTHONPATH指定的目錄
4. 標準庫目錄(Python安裝跟目錄下的Lib目錄)
5. 配置文件(Python安裝跟目錄下.pth文件中指定的目錄)
6. 三方庫(Python安裝跟目錄下site-packages中的目錄)

搜索路徑是由sys.path決定，我們可以打印看一下：

import sys

print(sys.path)

輸出：

['E:\\app\\python\\fin\\md', 'E:\\app\\python\\fin', 'E:\\app\\python\\fin\\.venv\\Scripts\\python313.zip', 'D:\\Env\\python\\py3130i\\DLLs', 'D:\\Env\\python\\py3130i\\Lib', 'D:\\Env\\python\\py3130i', 'E:\\app\\python\\fin\\.venv', 'E:\\app\\python\\fin\\.venv\\Lib\\site-packages']

我們可以手動添加搜索目錄和順序：

import sys

# 添加在末尾，最后查找
sys.path.append('dir')
# 添加在開頭，最先查找
sys.path.insert(0, 'dir2')

# 支持zip
sys.path.append('module.zip')
# 支持zip中指定目錄
sys.path.append('module.zip/lib/python')

模塊查找

入口文件所在目錄

環(huán)境變量PYTHONPATH

• Linux系統(tǒng)：

echo 'export PYTHONPATH="/home/tim/pylib/"' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

• Windows：

Lib目錄(標準庫)

.pth配置文件

注意._pth和.pth的區(qū)別

._pth：安裝包中沒有這個文件要自己創(chuàng)建，內(nèi)嵌包中有

內(nèi)容如下：

python311.zip
.
D:\\Env\\python\\py3114\\Lib\\site-packages\\
# Uncomment to run site.main() automatically
#import site

._pth會覆蓋sys.path

而.pth是添加sys.path

.pth的處理邏輯在標準庫site中:

新版本的.pth文件有很多限制，可以參考：site

注意：

這個文件名字必須要對，不知道，可以直接復制安裝目錄上的PythonXXX.dll這個文件的名字。

另外，一般不需要修改，因為這個文件會覆蓋sys.path，讓其他的都失效。

三方庫

標準庫Lib下的site-packages目錄

模塊

Python中的模塊就是指py文件，一個文件代表一個模塊。

包

很多時候，一個工程不止一個模塊，我們可以用包來組織不同模塊。

包中包含一個__init__.py文件，用來控制包的導入行為。

在2.x中__init__.py文件是必修有，3.x可選。

import

import 模塊名

Python解釋器第1次導入模塊就加載到內(nèi)存，多次import不會重新執(zhí)行模塊內(nèi)的語句

我們看一個示例：

我們有一個base_module.py文件

print('這是一個自定義基本模塊')

num = 1000


def fun_a():
    print('fun_a', num)


def fun_b():
    print('fun_b')

if __name__=='__main__':
    print('執(zhí)行了該文件')

我們在module_import_test.py文件中導入base_module模塊(文件)

import sys

print(sys.modules)

import base_module

# 多了base_module模塊信息
print(sys.modules)
base_module.fun_a()

import base_module
print(sys.modules)

base_module.fun_a()

注意:文件名字不要用中劃線，否則import模塊會出錯。

我們可以看到?jīng)]有打?。簣?zhí)行了該文件，這是因為我們導入的是模塊，沒有直接執(zhí)行這個文件。

現(xiàn)在是不是就更清楚為啥要加上：if name==‘main’:了

if __name__=='__main__':
    print('執(zhí)行了該文件')

from mmm import fffvvv

從包或者模塊中導入函數(shù)、變量等。

和直接import模塊不同，from方式相當于將模塊指定的元素導入到當前命名空間。

因此，我們可以直接調(diào)用方法，不用通過模塊名.xxx的方式調(diào)用了。

from base_module import fun_a,fun_b

fun_a()
fun_b()

from mmm import fff as new_name

還可以用as重命名：

from base_module import fun_a as xxx

xxx()

form mmm import *

*表示將模塊中除了下劃線(_)開頭的元素全部元素導入

from base_module import *

fun_a()
fun_b()
print(num)

__all__控制import *的行為

我們在模塊中添加__all__,注意是一個字符串列表，下面是fun_a

print('這是一個自定義基本模塊')

num = 1000


def fun_a():
    print('fun_a', num)


def fun_b():
    print('fun_b')


__all__ = ['fun_a']

if __name__=='__main__':
    print('執(zhí)行了該文件')

我們再調(diào)用fun_b(),就會出現(xiàn)NameError：

相對導入與絕對導入

• pkg_b.py

num_b = "num_b"

def fun_b():
    print("pkg_b fun_b")

• pkg_c.py

from .pkg_b import fun_b
from . import pkg_b
num_c = "num_c"

def fun_c():
    print("pkg_c fun_c")


fun_b()
print(f"pkg_c中導入pkg_b:{pkg_b.num_b}")

• base_import.py

import pkg_test.sub_pkg.pkg_b

from pkg_test.sub_pkg import pkg_b
from pkg_test.sub_pkg import pkg_c

pkg_test.sub_pkg.pkg_b.fun_b()

pkg_b.fun_b()

pkg_c.fun_c()
pkg_c.pkg_b.fun_b()

相對導入的模塊不能作為主程序運行，因為.會被替換為__main__，然后就會出現(xiàn)：

ImportError: attempted relative import with no known parent package

小結(jié)

導入包和導入模塊基本一致，如何判斷是包還是模塊呢?

包通常是有結(jié)構(gòu)，所以，看到import xxx.yyy這種包含.的import，就是導入的包。

import 包名.模塊名 as 別名
from . import 模塊名
from 包名 import 模塊名 as 別名
from 包名.模塊名 import 成員名 as 別名

更多內(nèi)容可以參考：

官方import說明

包說明

命名空間

Python的命名空間有點類似于變量表。

1. local namespace，就是函數(shù)的命名空間，相當于局部變量表，包含函數(shù)的變量
2. global namespace，就是模塊的命名空間，包含functions、classes、modules、變量、常量等
3. build-in namespace，包含build-in function、exceptions，所有模塊均可訪問

Python對于變量的查找順序為：

1. local namespace，當前函數(shù)或類方法，若找到，則停止搜索
2. global namespace，當前模塊，若找到，則停止搜索
3. build-in namespace，最后查找build-in命名空間
4. 若變量不是build-in的內(nèi)置函數(shù)或變量，Python將報錯NameError

閉包比較特殊：在local namespace找不到該變量，會查找目標是父函數(shù)的local namespace

看一個簡單的示例：

print('這是一個自定義基本模塊')

num = 1000


def fun_a():
    print('fun_a', num)

def fun_b():
    print('fun_b')


if __name__=='__main__':
    fun_a()
    print('執(zhí)行了該文件')

from base_module import fun_a,num

print(num)
num = 5000
print(num)
fun_a()

我們可以看到，改變了num值，調(diào)用模塊中的方法的時候，還是方法的模塊直接的命名空間的num。

各類文件與目錄

1. .pyo:優(yōu)化編譯后的文件
2. .pyc:Python編譯之后的文件
3. .pyd:包含Python代碼的庫文件(Windows)
4. .pyi:靜態(tài)類型信息文件
5. .so:Linux的動態(tài)鏈接庫
6. .dll:Windows的動態(tài)鏈接庫
7. __pycache__:用于存儲編譯Python源文件的字節(jié)碼文件目錄(sys.dont_write_bytecode開關(guān)控制)

總結(jié)

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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