为啥 Python 3 的 'sys.modules' 中没有导入的模块？

Posted 2023-02-22

【中文标题】为啥 Python 3 的 \'sys.modules\' 中没有导入的模块？

【英文标题】：Why are modules that haven't been imported in 'sys.modules' in Python 3?为什么 Python 3 的 'sys.modules' 中没有导入的模块？

【发布时间】：2017-07-07 10:33:41

【问题描述】：

我正在阅读how to check if a python module has been imported 并且说明似乎很清楚，请检查sys.modules 中的模块。这正如我在 Python 2 中所期望的那样工作，但不适用于 Python 3（3.5 和 3.6 测试）。例如：

Python 3.6

>>> import sys
>>> 'itertools' in sys.modules
True

Python 2.7

>>> import sys
>>> 'itertools' in sys.modules
False

我注意到，itertools 在 Python 3 sys.modules dict (<module 'itertools' (built-in)>) 中被描述为“内置”，而不是在 Python 2 中，所以也许这就是它在导入之前在 sys.modules 中的原因，但它是not listed as a built-in。无论如何，由于itertools 仍然需要在 Python 3 中导入，我将不胜感激。

【问题讨论】：

如果您已经导入的任何模块需要导入它们自己的模块，这些模块将显示为已加载。也许 Python 3 中引入了 Python 2 中不存在的依赖项。即使加载了一个模块，您也需要import 使其在当前范围内可用。

我想你自己已经回答了这个问题：如果itertools 已成为内置函数，它将在解释器启动时立即加载。

是为什么itertools 需要导入的问题，或者为什么它存在并且没有在文档中这样列出？

@ForceBru：不，内置模块并非在启动时全部加载。您可以通过在新的解释器中比较 sys.builtin_module_names 和 sys.modules 来检查这一点。

@JimFasarakis-Hilliard 问题是为什么itertools（和我测试过的其他一些模块）在被导入到 Python 3 而不是 Python 2 之前在 sys.modules 中

【参考方案1】：

他们已经被进口了，只是不是你进口的。解释器启动的确切部分导致模块被加载是不重要的实现细节，但如果需要，您可以跟踪可能的路径。比如itertools被reprlib导入

from itertools import islice

由functools导入：

from reprlib import recursive_repr

由types导入：

import functools as _functools

由importlib导入：

import types

它在解释器启动时被引导，因为它是大部分导入实现的地方。

【讨论】：

太好了，谢谢权威解答。所以解释器导入itertools（和其他模块，如os）但没有将它们添加到globals()，所以它们无法访问？

@Chris_Rands：它遵循正常的导入规则。如果模块foo 执行import bar，则该导入仅使bar 模块可用于foo 模块。每个想要使用模块的人都需要自己导入它。

这就是为什么你在Py 2 中找不到它的原因我猜，当导入机制仍在C 中实现并且（显然）没有间接导入itertools 时。

【参考方案2】：

似乎在 Python 3 中，itertools 扩展实际上是编译到主要的 Python 二进制文件中，这与 Python 2 不同。如果你这样做了

import sys

然后是一个

'itertools' in sys.builtin_module_names
>> True

很清楚。在 Python 2.x 控制台中执行完全相同的步骤会生成 False。

As per the docs、builtin_module_names 由'编译到此 Python 解释器中的模块'组成。

【讨论】：

问题是为什么这是，而不是它只是。

@JimFasarakis-Hilliard 对于“为什么 itertools 在被导入 Python 3 而不是 Python 2 之前在 sys.modules 中”的答案是“因为它是一个内置的，通过它在 builtin_module_names"中的存在来证明。

虽然模块确实被编译成 Python，但这些模块仍然需要在某个地方通过导入进行初始化和加载，然后才能显示在 sys.modules 中。

我投了反对票，因为这个答案暗示itertools 在启动时加载的原因是因为它是内置的。并非所有内置模块都在解释器启动时加载。