import numpy和import numpy as np的区别

Question

我明白在可能的情况下应该使用

import numpy as np

这样可以避免因为命名空间而产生的冲突。但是我注意到，下面这个命令可以正常工作

import numpy.f2py as myf2py

而下面这个却不行

import numpy as np
np.f2py #throws no module named f2py

有人能解释一下这是为什么吗？

Answer 1

这是一篇比较老的帖子，但我想分享一下我对其他人解释的看法。

numpy这个包（可以去它的git仓库看看）里面有很多子包，f2py就是其中之一，还有一些像core、ma等。

如果你查看numpy包里的init.py文件，你会看到里面有一些导入的内容，比如 -

from . import core etc 

但是里面并没有导入f2py这个子包。这就是为什么像这样的语句

import numpy as np
np.f2py

是无法工作的，而

import numpy as np
np.core

则是可以工作的原因。

Answer 2

numpy.f2py 其实是 numpy 的一个子模块，所以需要单独导入，而不是直接从 numpy 中使用。正如aha之前提到的：

当你执行 import numpy 时，它创建了一个指向 numpy 的链接，但 numpy 并没有进一步链接到 f2py。只有当你执行 import numpy.f2py 时，这个链接才会建立。

当你使用 import numpy as np 这行代码时，其实是把 "numpy" 简化成 "np"，这样可以让你的代码更容易阅读。同时，这也能避免命名空间的问题。（比如 tkinter 和 ttk 就是一个很好的例子，说明如果有命名空间问题会发生什么，两个界面看起来会非常不同。）

Answer 3

这是一个语言特性。f2py 是 numpy 模块的一个子包，需要单独加载。

这个特性允许：

• 你只加载 numpy 中你需要的部分，从而加快执行速度。
• f2py 的开发者可以和其他子包的开发者保持命名空间的独立。

不过要注意，使用 import numpy.f2py 或者 import numpy.f2py as myf2py 仍然是在加载父模块 numpy。

这样说，当你运行

import numpy as np
np.f2py

你会收到一个 AttributeError 错误，因为 f2py 不是 numpy 的一个属性，因为 numpy 包的 __init__() 没有在它的范围内声明任何关于子包 f2py 的内容。

Answer 4

import as 这种写法是在 PEP 221 中引入的，那里有详细的说明。

当你通过

import numpy

来导入一个模块时，numpy这个包就会被绑定到本地变量 numpy 上。import as 的写法让你可以把导入的模块绑定到你自己选择的本地变量名上（通常是为了避免名字冲突、缩短冗长的模块名，或者统一访问那些有相似接口的模块）。

所以，

import numpy as np

其实和下面这段代码是一样的，

import numpy
np = numpy
del numpy

在理解这个机制时，值得记住的是，import numpy 实际上意味着 import numpy as numpy。

当你导入一个 子模块 时，必须使用完整的父模块名称，因为导入的机制是在比本地变量范围更高的层面上进行的。也就是说，

import numpy as np
import numpy.f2py   # OK
import np.f2py      # ImportError

我也不同意你说的“如果可能的话应该 [import numpy as np]”。这样做主要是出于历史原因，因为人们很快就会厌倦每次操作都要加上 numpy 前缀。对我来说，这并没有避免名字冲突（程序员的懒惰实际上意味着用 np 造成冲突的概率更高）。

最后，为了总结我的观点，这里有两个你应该知道的关于 import as 机制的有趣用法：

1. 长子导入

import scipy.ndimage.interpolation as warp
warp.affine_transform(I, ...)

2. 兼容的API

try:
    import pyfftw.interfaces.numpy_fft as fft
except:
    import numpy.fft as fft
# call fft.ifft(If) with fftw or the numpy fallback under a common name

Answer 5

numpy是一个主要的包名，当你执行import numpy时，并不会把子模块numpy.f2py也导入进来。

当你执行import numpy时，它会创建一个指向numpy的链接，但这个链接并没有进一步指向f2py。只有当你执行import numpy.f2py时，链接才会建立。

在你上面的代码中：

import numpy as np # np is an alias pointing to numpy, but at this point numpy is not linked to numpy.f2py
import numpy.f2py as myf2py # this command makes numpy link to numpy.f2py. myf2py is another alias pointing to numpy.f2py as well

这里有import numpy.f2py和import numpy.f2py as myf2py之间的区别：

• import numpy.f2py
  • 将numpy放入本地符号表（指向numpy），并且numpy与numpy.f2py建立了链接。
  • 这样numpy和numpy.f2py都可以访问。
• import numpy.f2py as myf2py
  • 将myf2py放入本地符号表（指向numpy.f2py）。
  • 它的父级numpy没有被添加到本地符号表中。因此，你不能直接访问numpy。