Python 中的 if __name__ == '__main__' 該如何理解

       在大多數編排得好一點的腳本或者程序裏面都有這段if __name__ == '__ main__ ': ,雖然一直知道他的作用,但是一直比較模糊,收集資料詳細理解之後與大家分享。

 1、這段代碼的功能

        一個python的文件有兩種使用的方法,第一是直接作爲腳本執行,第二是import到其他的python腳本中被調用(模塊重用)執行。因此if __name__ == 'main': 的作用就是控制這兩種情況執行代碼的過程,在if __name__ == 'main': 下的代碼只有在第一種情況下(即文件作爲腳本直接執行)纔會被執行,而import到其他腳本中是不會被執行的。

舉個例子,下面在test.py中寫入如下代碼:

print "I'm the first."

__name__ == '__ main__ ': 

    print "I'm the second."

並直接執行test.py,結果如下,可以成功print兩行字符串。即,if __name__=="__main__": 語句之前和之後的代碼都被執行。

# python test.py

I'm the first.

I'm the second.

然後在同一文件夾新建名稱爲import_test.py的腳本,只輸入如代碼:

import _test

執行import_test.py腳本,輸出結果如下:

# python import_test.py 

I'm the first.

只輸出了第一行字符串。即,if __name__=="__main__": 之前的語句被執行,之後的沒有被執行


2、運行的原理

 每個python模塊(python文件,也就是此處的test.py和import_test.py)都包含內置的變量__name__,當運行模塊被執行的時候,__name__等於文件名(包含了後綴.py);如果import到其他模塊中,則__name__等於模塊名稱(不包含後綴.py)。而“__main__”等於當前執行文件的名稱(包含了後綴.py)。進而當模塊被直接執行時,__name__ == 'main'結果爲真。

 同樣舉例說明,我們在test.py腳本的if __name__=="__main__":之前加入print __name__,即將__name__打印出來。文件內容和結果如下,

__name__
__name__ == :

# python test.py

I'm the first.

__main__

I'm the second.

可以看出,此時變量__name__的值爲"__main__";
再執行import_test.py,模塊內容和執行結果如下:

# python import_test.py 

I'm the first.

test

此時,test.py中的__name__變量值爲test,不滿足__name__=="__main__"的條件,因此,無法執行其後的代碼。

Python 中的 if __name__ == '__main__' 該如何理解



程序入口

對於很多編程語言來說,程序都必須要有一個入口,比如 C,C++,以及完全面向對象的編程語言 Java,C# 等。如果你接觸過這些語言,對於程序入口這個概念應該很好理解,C 和 C++ 都需要有一個 main 函數來作爲程序的入口,也就是程序的運行會從 main 函數開始。同樣,Java 和 C# 必須要有一個包含 Main 方法的主類來作爲程序入口。

而 Python 則有不同,它屬於腳本語言,不像編譯型語言那樣先將程序編譯成二進制再運行,而是動態的逐行解釋運行。也就是從腳本第一行開始運行,沒有統一的入口。

一個 Python 源碼文件除了可以被直接運行外,還可以作爲模塊(也就是庫)被導入。不管是導入還是直接運行,最頂層的代碼都會被運行(Python 用縮進來區分代碼層次)。而實際上在導入的時候,有一部分代碼我們是不希望被運行的。

舉一個例子來說明一下,假設我們有一個 const.py 文件,內容如下:

PI = 3.14 def main():     print "PI:", PI main()

我們在這個文件裏邊定義了一些常量,然後又寫了一個 main 函數來輸出定義的常量,最後運行 main 函數就相當於對定義做一遍人工檢查,看看值設置的都對不對。然後我們直接執行該文件(python const.py),輸出:

PI: 3.14

現在,我們有一個 area.py 文件,用於計算圓的面積,該文件裏邊需要用到 const.py 文件中的 PI 變量,那麼我們從 const.py 中把 PI 變量導入到 area.py 中:

from const import PI def calc_round_area(radius):     return PI * (radius ** 2) def main():     print "round area: ", calc_round_area(2) main()

運行 area.py,輸出結果:

PI: 3.14 round area:  12.56

可以看到,const 中的 main 函數也被運行了,實際上我們是不希望它被運行,提供 main 也只是爲了對常量定義進行下測試。這時,if __name__ == '__main__' 就派上了用場。把 const.py 改一下:

PI = 3.14 def main():     print "PI:", PI if __name__ == "__main__":     main()

然後再運行 area.py,輸出如下:

round area:  12.56

再運行下 const.py,輸出如下:

PI: 3.14

這纔是我們想要的效果。

if __name__ == '__main__' 就相當於是 Python 模擬的程序入口。Python 本身並沒有規定這麼寫,這只是一種編碼習慣。由於模塊之間相互引用,不同模塊可能都有這樣的定義,而入口程序只能有一個。到底哪個入口程序被選中,這取決於 __name__ 的值。

__name__

__name__ 是內置變量,用於表示當前模塊的名字,同時還能反映一個包的結構。來舉個例子,假設有如下一個包:

a ├── b │   ├── c.py │   └── __init__.py └── __init__.py

目錄中所有 py 文件的內容都爲:

print __name__

我們執行 python -c "import a.b.c",輸出結果:

a a.b a.b.c

由此可見,__name__ 可以清晰的反映一個模塊在包中的層次。其實,所謂模塊名就是 import 時需要用到的名字,例如:

import tornado import tornado.web

這裏的 tornado 和 tornado.web 就被稱爲模塊的模塊名。

如果一個模塊被直接運行,則其沒有包結構,其 __name__ 值爲 __main__。例如在上例中,我們直接運行 c.py 文件(python a/b/c.py),輸出結果如下:

__main__

所以,if __name__ == '__main__' 我們簡單的理解就是: 如果模塊是被直接運行的,則代碼塊被運行,如果模塊是被導入的,則代碼塊不被運行

實際上,這個問題還可以衍生出其他的一些知識點,例如 __main__.py 文件與 Python 的 -m 參數。

__main__.py 文件與 python -m

Python 的 -m 參數用於將一個模塊或者包作爲一個腳本運行,而 __main__.py 文件則相當於是一個包的”入口程序“。

首先我們需要來看看 python xxx.py 與 python -m xxx.py 的區別。兩種運行 Python 程序的方式的不同點在於,一種是直接運行,一種是當做模塊來運行。

先來看一個簡單的例子,假設有一個 Python 文件 run.py,其內容如下:

import sys print sys.path

我們用直接運行的方式啓動(python run.py),輸出結果(爲了說明問題,輸出結果只截取了重要部分,下同):

['/home/huoty/aboutme/pythonstudy/main', ...]

然後以模塊的方式運行(python -m run.py):

['', ...] /usr/bin/python: No module named run.py

由於輸出結果只列出了關鍵的部分,應該很容易看出他們之間的差異。直接運行是把 run.py 文件所在的目錄放到了 sys.path 屬性中。以模塊方式運行是把你輸入命令的目錄(也就是當前工作路徑),放到了 sys.path 屬性中。以模塊方式運行還有一個不同的地方是,多出了一行 No module named run.py 的錯誤。實際上以模塊方式運行時,Python 先對 run.py 執行一遍 import,所以 print sys.path 被成功執行,然後 Python 才嘗試運行 run.py 模塊,但是,在 path 變量中並沒有 run.py 這個模塊,所以報錯。而正確的運行方式,應該是 python -m run.

這個例子並不能明顯的說明問題。接着我們來看看 __main__.py 的作用。

仍然先看例子,有如下一個包:

package ├── __init__.py └── __main__.py
  • __init__.py

import sys print "__init__" print sys.path
  • __main__.py

import sys print "__main__" print sys.path

用 python -m package 運行結果:

__init__ ['', ...] __main__ ['', ...]

用 python package 運行結果:

__main__ ['package', ...]

然後我們來總結一下:

  • 1、 加上 -m 參數時會把當前工作目錄添加到 sys.path 中,而不加時則會把腳本所在目錄添加到 sys.path 中

  • 2、 加上 -m 參數時 Python 會先將模塊或者包導入,然後再執行

  • 3、 __main__.py 文件是一個包或者目錄的入口程序。不管是用 python package 還是用 python -m package 運行時,__main__.py 文件總是被執行。

後序

我試圖使用長篇大論來闡述,在 Python 中如何理解 if __name__ == '__main__' 這個問題,不知道我有沒有描述得足夠的明白。Python 的確是簡單的,優雅的,但也有很多問題是不太容易理解的,例如很多高級的特性,像元類、生成器表達式、描述符、協程等。Python 並沒有在太多的地方規定要如何如何,很多的用法只是慣用法,例如 self 和本文討論的內容。這些用法或是爲了讓代碼看起來更優雅,或是前人的經驗。使用 Python 是有無限可能的,你可以寫出很多簡潔優雅的代碼。




發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章