看到網上有人問了一個問題:
在同一個目錄下,有兩個 Python 檔案
[A.py]
from B import D
class C:pass
[B.py]
from A import C
class D:pass
當在 shell 中執行A.py
時
$ python A.py
Traceback (most recent call last):
File “A.py”, line 1, in
from B import D
File “/Desktop/B.py”, line 1, in
from A import C
File “/Desktop/A.py”, line 1, in
from B import D
ImportError: cannot import name D
那麼,Python 的執行細節是怎樣的呢?
首先,要了解一下 Python 執行from B import D
這條語句的機制:
– 在sys.modules
字典中查詢鍵B
,例如:os
>>> sys.modules[‘os’]
– 如果有B
這個鍵,獲取對應的值,也就是modules物件
,從模組B
的__dict__
列表中查詢獲取名稱為D
的物件,如果不存在,丟擲異常。__dict__
列表可以通過dir()
檢視:dir(os)
。
– 如果沒有B
這個鍵,則會為這個鍵建立一個modules物件
,只不過,這個模組的__dict__
列表是空的。接下來,在幾個路徑下查詢並執行B.py
,以填充模組B
的__dict__
,然後從中查詢獲得名稱為D
的物件,如果不存在,丟擲異常。
回到最初的問題,執行過程是這樣的:
1. 執行A.py
,當執行到from B import D
語句時,因為還沒有執行過B.py
,所以sys.modules
中沒有B
這個鍵。會建立一個鍵B
並賦值為模組B物件,只不過此時這個模組物件是空的,裡面什麼都沒有。
2. 然後,暫停執行A.py
的其他語句,Python 在指定路徑下查詢,發現了同目錄下的B.py
並執行,目的是填充的
__dict__
列表。當執行到from A import C
時,也會檢查sys.modules
中是否有名為A
的模組,但因為A.py
還沒有讀取完,所以並沒有在sys.modules
中快取對應的資訊。然後,同樣的,Python 會建立一個鍵A
並賦值為空的模組A物件。暫停執行
B.py
並尋找、從頭執行A.py
。
3. 這時,會再次執行到from B import D
語句,由於在第一步時已經在sys.modules
建立了鍵B
的模組B物件,所以直接獲取到
,但此時
的
__dict__
還是空的,由於沒有對應的D
,最終丟擲異常。
4. 但如果匯入是通過命令import B
進行的,因為這個模組已經存在於sys.modules
,所以匯入不會拋異常,但 呼叫模組 時還是會出問題。
原始問題 和 解答,來自 啄木鳥社群
我對用自己的理解將原文的答案進行了說明,原文中包含對 位元組碼 和 直譯器 執行過程的分析。
圖片非原創,來自 Python中文社群 大媽(ZoomQuiet)。