python中import函數的用法（Python的import語句Win10）

2023-09-21 22:52:43 2

Python的import語句，作用是將模塊或包導入當前程序中。

import語句的語法結構定義（文法規則）如下：

import_stmt ::= "import" module ["as" identifier] ("," module ["as" identifier])*

| "from" relative_module "import" identifier ["as" identifier]

("," identifier ["as" identifier])*

| "from" relative_module "import" "(" identifier ["as" identifier]

("," identifier ["as" identifier])* [","] ")"

| "from" relative_module "import" "*"

module ::= (identifier ".")* identifier

relative_module ::= "."* module | "."

看到這個語法結構定義及其使用的符號，個人感覺這是巴克斯範式和正則表達式的結合體。「::=」在巴克斯範式中可讀作「定義為」；一條文法規則從形式上看是由「::=」連接的左右兩個部分，「::=」左側的符號稱作非終結符（計算機基礎學科——編譯原理中的術語），就是在程序代碼中不會出現的符號；「::=」右側的符號串由一個或多個終結符和非終結符組成。編譯器或解釋器（Python是解釋型語言，對程序解釋執行）按照文法規則對程序代碼進行理解並執行（編譯或解釋）。

上述import語句語句的文法定義中，「::=」右側的符號串中，雙引號中的符號串（字符或字符串）是在原始碼中出現的關鍵字；中括號、小括號、以及星號是正則表達式中使用的非符號。

上述語句的文法定義可從命令行獲取，也可從幫助文檔得到。

命令行獲取方式，在命令行依次鍵入如下命令:

python

help

import

在幫助文檔中，查看的路徑是：「The Python Language Reference」->「Simple statements」->「The import statement」。

為了加深印象，將上述英文部分翻譯為中文。個人感覺理解這些幫助文檔還是需要有一定的理論和實踐基礎的，翻譯過程中有不少困難需要克服。需要對作業系統、編譯原理、數據結構等有一定的了解：用戶要求作業系統執行Python程序，作業系統按Python程序的要求創建Python進程，Python進程（類似於與現實社會中的組織、機構）中有一個至關重要的名為Python解釋器的存在，Python解釋器完成對用戶輸入的命令或程序的解釋執行，使用了一個名為名空間（namespace）的數據結構。

以下為譯文（譯文中動詞的執行者應該是Python解釋器）。水平有限，僅供參考。

基本的import語句（沒有from子句）分兩步執行：

1. 查找一個模塊，必要時加載該模塊並進行初始化

2. 在本地名空間的import語句的作用範圍內定義一個或多個名稱。

當語句包含多個子句（用逗號分隔）時，將為每個子句分別執行這兩個步驟，就像這些子句已被分隔為單獨地導入語句一樣。

關於第一步（查找和加載模塊）的更詳細地描述可參見「import系統」（import system），「import系統」還描述了可導入的各種類型的包和模塊，以及可用於定製導入系統的所有掛鈎（hooks）。

請注意，若此步驟失敗，則表示無法定位模塊或者在初始化模塊時發生錯誤（包括執行模塊代碼時發生的錯誤）。

如果成功檢索到被請求的模塊，將通過以下三種方式之一使得該模塊在本地空間中可用：

•如果模塊名稱後接as，則as後的名稱將直接綁定到導入的模塊。

•如果未指定其他名稱，並且要導入的模塊是頂級模塊，則該模塊的名稱將綁定在本地命名空間中，作為被導入模塊的引用。

•如果要導入的模塊不是頂級模塊，則包含該模塊的頂級包的名稱將綁定在本地命名空間中，作為對頂級包的引用。必須使用被導入的模塊的完整限定名訪問該模塊，而不能直接訪問。

對from結構的處理要複雜一些：

1. 查找from子句中指定的模塊，必要時加載並初始化；

2. 對於import子句中指定的每個標識符：

（1）檢查被導入的模塊是否具有與標識符同名的屬性；

（2）若沒有，則嘗試導入具有該名稱的子模塊，然後再次檢查被導入的子模塊的同名屬性；

（3）如果未找到屬性，則產生導入錯誤（ImportError）。

（4）如果找到，則將一個對該值的引用存儲在本地命名空間中；引用名的確定規則是：如果存在as子句，則使用其中的名稱，否則使用屬性名稱。

例子:

import foo # foo imported and bound locally （foo被導入，與本地名foo綁定）

import foo.bar.baz # foo.bar.baz imported, foo bound locally （foo.bar.baz被導入，foo與本地名foo綁定）

import foo.bar.baz as fbb # foo.bar.baz imported and bound as fbb （foo.bar.baz被導入，並與fbb綁定）

from foo.bar import baz # foo.bar.baz imported and bound as baz （foo.bar.baz被導入，域名baz綁定）

from foo import attr # foo imported and foo.attr bound as attr （foo被導入，並將foo.attr域名attr綁定）

如果標識符列表被星號（「*」）替換，則模塊中定義的所有公共名稱都將綁定到import語句所在範圍的本地命名空間中。

模塊定義的公共名稱是通過檢查模塊名稱空間中名為__all__的變量來確定的，如果定義了該變量，則它必須是由該模塊定義或導入的名稱組成的字符串序列。__all__中給出的名稱都被視為公共名稱，並且必須存在。如果沒有定義變量__all__，公共名稱集包括在模塊命名空間中找到的所有名稱，這些名稱不以下劃線字符開頭（'_'）。__all__應包含所有的公共API。它旨在避免意外導出不屬於API的項目（例如導入並在模塊中使用的庫模塊）。

僅允許在模塊級別使用通配符形式的導入（from module import *）。試圖在類或函數定義中使用它將引發語法錯誤。

指定要導入的模塊時，不必指定模塊的絕對名稱。當模塊或包包含在另一個包中時，可以在同一個頂層包中進行相對導入，而不必提及包名稱。通過在from之後的指定模塊或包中使用前導點（leading dots ），可以指定向上遍歷當前包層次結構的高度，而無需指定確切的名稱。一個前導點表示被導入的模塊所在的當前包。兩個點表示上一個包級別。三點是上升兩級，等等。

所以，如果你從一個pkg包的模塊中執行「from . import mod」，將會導致導入「pkg.mod」。如果你在「pkg.subpkg1」中執行「from ..subpkg2 import mod 」將會導致導入「pkg.subpkg2.mod」。相對導入的規範包含在「Package Relative Imports 」部分。

importlib.import_module，用於支持動態確定要加載的模塊的應用程式。