Python 中的 if

这个问题来自于知乎用户的提问,当时看到这个问题,我只是做了下简单的回答。后来我发现,对于很多人来说,更准确的说应该是大部分的 Python 初学者,对这个问题理解的不是很深刻。所以这里我来做下总结,并试图把这个问题说明白。

程序入口

对于很多编程语言来说,程序都必须要有一个入口,比如 C,C++,以及完全面向对象的编程语言 Java,C# 等。如果你接触过这些语言,对于程序入口这个概念应该很好理解,C 和 C++ 都需要有一个 main 函数来作为程序的入口,也就是程序的运行会从 main 函数开始。同样,Java 和 C# 必须要有一个包含 Main 方法的主类来作为程序入口。

而 Python 则有不同,它属于脚本语言,不像编译型语言那样先将程序编译成二进制再运行,而是动态的逐行解释运行。也就是从脚本第一行开始运行,没有统一的入口。

一个 Python 源码文件除了可以被直接运行外,还可以作为模块(也就是库)被导入。不管是导入还是直接运行,最顶层的代码都会被运行(Python 用缩进来区分代码层次)。而实际上在导入的时候,有一部分代码我们是不希望被运行的。

举一个例子来说明一下,假设我们有一个 const.py 文件,内容如下:

我们在这个文件里边定义了一些常量,然后又写了一个 main 函数来输出定义的常量,最后运行 main 函数就相当于对定义做一遍人工检查,看看值设置的都对不对。然后我们直接执行该文件(python const.py),输出:

现在,我们有一个 area.py 文件,用于计算圆的面积,该文件里边需要用到 const.py 文件中的 PI 变量,那么我们从 const.py 中把 PI 变量导入到 area.py 中:

运行 area.py,输出结果:

可以看到,const 中的 main 函数也被运行了,实际上我们是不希望它被运行,提供 main 也只是为了对常量定义进行下测试。这时,就派上了用场。把 const.py 改一下:

然后再运行 area.py,输出如下:

再运行下 const.py,输出如下:

这才是我们想要的效果。

就相当于是 Python模拟的程序入口。Python 本身并没有规定这么写,这只是一种编码习惯。由于模块之间相互引用,不同模块可能都有这样的定义,而入口程序只能有一个。到底哪个入口程序被选中,这取决于的值。

__name__

是内置变量,用于表示当前模块的名字,同时还能反映一个包的结构。来举个例子,假设有如下一个包:

目录中所有 py 文件的内容都为:

我们执行,输出结果:

由此可见,可以清晰的反映一个模块在包中的层次。其实,所谓模块名就是 import 时需要用到的名字,例如:

这里的 tornado 和 tornado.web 就被称为模块的模块名。

如果一个模块被直接运行,则其没有包结构,其值为。例如在上例中,我们直接运行 c.py 文件(python a/b/c.py),输出结果如下:

所以,我们简单的理解就是:如果模块是被直接运行的,则代码块被运行,如果模块是被导入的,则代码块不被运行。

实际上,这个问题还可以衍生出其他的一些知识点,例如文件与 Python 的参数。

__main__.py 文件与 python -m

Python 的参数用于将一个模块或者包作为一个脚本运行,而文件则相当于是一个包的”入口程序“。

首先我们需要来看看与的区别。两种运行 Python 程序的方式的不同点在于,一种是直接运行,一种是当做模块来运行。

先来看一个简单的例子,假设有一个 Python 文件 run.py,其内容如下:

我们用直接运行的方式启动(python run.py),输出结果(为了说明问题,输出结果只截取了重要部分,下同):

然后以模块的方式运行(python -m run.py):

由于输出结果只列出了关键的部分,应该很容易看出他们之间的差异。直接运行是把 run.py 文件所在的目录放到了 sys.path 属性中。以模块方式运行是把你输入命令的目录(也就是当前工作路径),放到了 sys.path 属性中。以模块方式运行还有一个不同的地方是,多出了一行的错误。实际上以模块方式运行时,Python 先对 run.py 执行一遍 import,所以被成功执行,然后 Python 才尝试运行 run.py 模块,但是,在 path 变量中并没有 run.py 这个模块,所以报错。而正确的运行方式,应该是.

这个例子并不能明显的说明问题。接着我们来看看的作用。

仍然先看例子,有如下一个包:

__init__.py

__main__.py

用运行结果:

用运行结果:

然后我们来总结一下:

加上 -m 参数时会把当前工作目录添加到 sys.path 中,而不加时则会把脚本所在目录添加到 sys.path 中。

加上 -m 参数时 Python 会先将模块或者包导入,然后再执行

__main__.py 文件是一个包或者目录的入口程序。不管是用还是用运行时,__main__.py 文件总是被执行。

后序

我试图使用长篇大论来阐述,在 Python 中如何理解这个问题,不知道我有没有描述得足够的明白。Python 的确是简单的,优雅的,但也有很多问题是不太容易理解的,例如很多高级的特性,像元类、生成器表达式、描述符、协程等。Python 并没有在太多的地方规定要如何如何,很多的用法只是惯用法,例如 self 和本文讨论的内容。这些用法或是为了让代码看起来更优雅,或是前人的经验。使用 Python 是有无限可能的,你可以写出很多简洁优雅的代码。

参考资料

http://www.tuicool.com/articles/jMzqYzF

http://stackoverflow.com/questions/4042905/what-is-main-py

  • 发表于:
  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20180627G0MH7R00?refer=cp_1026
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