从<module>导入...在__init__.py中会使模块名称可见吗？

Question

来看下面这个代码示例：

文件 package1/__init__.py：

from moduleB import foo
print moduleB.__name__

文件 package1/moduleB.py：

def foo(): pass

然后从当前目录开始：

>>> import package1
package1.moduleB

这段代码在CPython中可以正常工作。让我感到惊讶的是，在 __init__.py 文件中的 from ... import 语句让 moduleB 这个名字变得可见。根据Python文档，这本不应该是这样的：

这种形式不会绑定模块名

有人能解释一下为什么CPython会这样工作吗？有没有什么文档详细描述这个问题？

Answer 1

这是因为 __init__.py 在运行时被当作 package1 模块对象，所以每个 .py 文件都会被视为一个子模块。而重写 __all__ 并没有什么意义。你可以创建另一个文件，比如 example.py，并把 __init__.py 中的相同代码放进去，这样会引发 NameError 错误。

我觉得 CPython 运行时在处理 __init__.py 时寻找变量的方式和其他 Python 文件不同，可能是这样的：

looking for variable named "moduleB"
if not found:
   if __file__ == '__init__.py': #dont raise NameError, looking for file named moduleB.py
         if current dir contains file named "moduleB.py":
                      import moduleB
         else:
                    raise namerror

Answer 2

文档可能让你产生误解，因为它主要描述的是从父包外部导入模块的常见情况。

举个例子，当我在自己的代码中使用“from example import submodule”，其中“example”是一个与我的代码完全无关的第三方库，这并不会把“example”这个名字绑定到我的代码里。不过，它确实会导入example/__init__.py和example/submodule.py这两个模块，创建两个模块对象，并把example.submodule分配给第二个模块对象。

但是，从子模块导入名字时，必须在父包对象上设置子模块的属性。想象一下如果不这样做会怎样：

1. 当导入包时，package/__init__.py会被执行。

2. 这个__init__文件执行“from submodule import name”。

3. 过了一段时间，其他完全不同的代码执行“import package.submodule”。

在第3步时，要么sys.modules["package.submodule"]不存在，这样再次加载它会导致你得到两个在不同作用域中的不同模块对象；要么sys.modules["package.submodule"]存在，但“submodule”不会是父包对象(sys.modules["package"])的一个属性，这样“import package.submodule”就不会有任何效果。然而，如果什么都不做，使用这个导入的代码就无法通过包来访问submodule了！

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理论上，如果导入机制的其他部分也做了相应的改变，导入子模块的方式是可以改变的。

如果你只想知道从包P导入子模块S会发生什么，简单来说：

1. 确保P已经被导入，或者以其他方式导入它。（这一步会递归处理“import A.B.C.D”。）
2. 执行S.py以获取一个模块对象。（省略.pyc文件等细节。）
3. 将模块对象存储在sys.modules["P.S"]中。
4. setattr(sys.modules["P"], "S", sys.modules["P.S"])
5. 如果这个导入是“import P.S”的形式，就在本地作用域中绑定“P”。