假设我们有两个具有循环依赖性的模块:
# a.py
import b
def f(): return b.y
x = 42
# b.py
import a
def g(): return a.x
y = 43
这两个模块在目录pkg
中为空__init__.py
。如此答案中所述,导入pkg.a
或pkg.b
工作正常。如果我将进口改为相对进口
from . import b
我得到一个ImportError
想要的模块的进口之一时:
>>> import pkg.a
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "pkg/a.py", line 1, in <module>
from . import b
File "pkg/b.py", line 1, in <module>
from . import a
ImportError: cannot import name a
为什么会出现此错误?情况与上面的情况大不相同吗?(这与这个问题有关吗?)
编辑:此问题与软件设计无关。我知道避免循环依赖的方法,但是无论如何我都对错误的原因感兴趣。
首先让我们从from import
python的工作方式开始:
首先让我们看一下字节码:
>>> def foo():
... from foo import bar
>>> dis.dis(foo)
2 0 LOAD_CONST 1 (-1)
3 LOAD_CONST 2 (('bar',))
6 IMPORT_NAME 0 (foo)
9 IMPORT_FROM 1 (bar)
12 STORE_FAST 0 (bar)
15 POP_TOP
16 LOAD_CONST 0 (None)
19 RETURN_VALUE
嗯,有趣的是:),所以from foo import bar
先翻译IMPORT_NAME foo
成import foo
,然后翻译成IMPORT_FROM bar
。
现在该怎么IMPORT_FROM
办?
让我们看看当他发现python时该怎么做IMPORT_FROM
:
TARGET(IMPORT_FROM)
w = GETITEM(names, oparg);
v = TOP();
READ_TIMESTAMP(intr0);
x = import_from(v, w);
READ_TIMESTAMP(intr1);
PUSH(x);
if (x != NULL) DISPATCH();
break;
好吧,基本上,他得到了要导入的名称,在我们的foo()
函数中将是bar
,然后他从帧堆栈中弹出值v
,该值是最后执行的操作码的返回值IMPORT_NAME
,然后import_from()
使用以下两个参数调用该函数:
static PyObject *
import_from(PyObject *v, PyObject *name)
{
PyObject *x;
x = PyObject_GetAttr(v, name);
if (x == NULL && PyErr_ExceptionMatches(PyExc_AttributeError)) {
PyErr_Format(PyExc_ImportError, "cannot import name %S", name);
}
return x;
}
如您所见,该import_from()
函数非常简单,它首先尝试name
从模块获取属性v
,如果ImportError
该属性不存在,则引发否则返回此属性。
现在,这与相对导入有什么关系?
很好的相对导入from . import b
例如在OP问题中等价from pkg import b
。
但是,这是怎么发生的呢?为了理解这一点,我们应该import.c
特别关注python 的模块get_parent()函数。如您所见,该函数在此处列出很长,但通常来说,当看到相对导入时,它的作用是.
根据__main__
模块尝试用父包替换点,这也是OP问题中的package pkg
。
现在,让我们将所有这些放在一起,并尝试找出为什么最终导致OP问题中的行为。
为此,如果我们可以看到python在导入时会做什么,这将对我们有所帮助,这是我们很幸运的一天python已经具备此功能,可以通过以额外的详细模式运行它来启用它-vv
。
因此,使用命令行python -vv -c 'import pkg.b'
:
Python 2.6.5 (r265:79063, Apr 16 2010, 13:57:41)
[GCC 4.4.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
import pkg # directory pkg
# trying pkg/__init__.so
# trying pkg/__init__module.so
# trying pkg/__init__.py
# pkg/__init__.pyc matches pkg/__init__.py
import pkg # precompiled from pkg/__init__.pyc
# trying pkg/b.so
# trying pkg/bmodule.so
# trying pkg/b.py
# pkg/b.pyc matches pkg/b.py
import pkg.b # precompiled from pkg/b.pyc
# trying pkg/a.so
# trying pkg/amodule.so
# trying pkg/a.py
# pkg/a.pyc matches pkg/a.py
import pkg.a # precompiled from pkg/a.pyc
# clear[2] __name__
# clear[2] __file__
# clear[2] __package__
# clear[2] __name__
# clear[2] __file__
# clear[2] __package__
...
Traceback (most recent call last):
File "<string>", line 1, in <module>
File "pkg/b.py", line 1, in <module>
from . import a
File "pkg/a.py", line 2, in <module>
from . import a
ImportError: cannot import name a
# clear __builtin__._
嗯,之前发生了ImportError
什么?
首先) 调用from . import a
in pkg/b.py
,按上面的解释将其翻译为from pkg import a
,再次以字节码表示相当于import pkg; getattr(pkg, 'a')
。但是等一下a
模块也是吗?!好吧,这是有趣的部分,如果我们有类似from module|package import module
的情况,在这种情况下,将进行第二次导入,即import子句中模块的导入。因此,再次在OP示例中,我们现在需要导入pkg/a.py
,并且您首先知道,我们sys.modules
为新模块设置了一个密钥,该密钥将为pkg.a
,然后我们继续对该模块进行解释pkg/a.py
,但是在模块pkg/a.py
完成导入之前调用from . import b
。
现在来第二个部分,pkg/b.py
将被导入,然后它将首先尝试import pkg
,因为pkg
已经被导入,所以我们中有一个键pkg
,sys.modules
它将只返回该键的值。然后它将import b
设置pkg.b
密钥sys.modules
并开始解释。我们到达这条线from . import a
!
但是请记住pkg/a.py
已经导入了,这意味着('pkg.a' in sys.modules) == True
导入将被跳过,仅getattr(pkg, 'a')
将调用,但是会发生什么呢?python尚未完成导入pkg/a.py
!因此,只会getattr(pkg, 'a')
调用,这将AttributeError
在import_from()
函数中引发,并将其转换为ImportError(cannot import name a)
。
免责声明:这是我自己的工作,以了解口译员内部发生的事情,我远不是专家。
EDIt:改写了这个答案,因为当我再次尝试阅读它时,我指出了我的答案是不好的,希望现在它会更有用:)
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