python学习（33）----Python 中 -m 的典型用法原理解析与发展演变（转）

Posted 2020-12-19 咫片炫

转自：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/91120727

 

-m 选项的两种原理解析

看了前面的几种典型用法，你是否开始好奇：“-m”是怎么运作的？它是怎么实现的？

对于“python -m name”，一句话解释：Python 会检索sys.path ，查找名字为“name”的模块或者包（含命名空间包），并将其内容当成“__main__”模块来执行。

1、对于普通模块

以“.py”为后缀的文件就是一个模块，在“-m”之后使用时，只需要使用模块名，不需要写出后缀，但前提是该模块名是有效的，且不能是用 C 语言写成的模块。

在“-m”之后，如果是一个无效的模块名，则会报错“No module named xxx”。

如果是一个带后缀的模块，则首先会导入该模块，然后可能报错：Error while finding module specification for ‘xxx.py‘ (AttributeError: module ‘xxx‘ has no attribute ‘__path__‘。

 

对于一个普通模块，有时候这两种写法表面看起来是等效的：

 

 

两种写法都会把定位到的模块脚本当成主程序入口来执行，即在执行时，该脚本的__name__ 都是”__main__“，跟 import 导入方式是不同的。

但它的前提是：在执行目录中存在着“test.py”，且只有唯一的“test”模块。对于本例，如果换一个目录执行的话，“python test.py”当然会报找不到文件的错误，然而，“python -m test”却不会报错，因为解释器在遍历sys.path 时可以找到同名的“test”模块，并且执行：

 

 

由此差异，我们其实可以总结出“-m”的用法：已知一个模块的名字，但不知道它的文件路径，那么使用“-m”就意味着交给解释器自行查找，若找到，则当成脚本执行。

以前文的“python -m http.server 8000”为例，我们也可以找到“server”模块的绝对路径，然后执行，尽管这样会变得很麻烦。

 

 

那么，“-m”方式与直接运行脚本相比，在实现上有什么不同呢？

• 直接运行脚本时，相当于给出了脚本的完整路径（不管是绝对路径还是相对路径），解释器根据文件系统的查找机制， 定位到该脚本，然后执行
• 使用“-m”方式时，解释器需要在不 import 的情况下，在所有模块命名空间 中查找，定位到脚本的路径，然后执行。为了实现这个过程，解释器会借助两个模块：pkgutil 和 runpy ，前者用来获取所有的模块列表，后者根据模块名来定位并执行脚本

2、对于包内模块

如果“-m”之后要执行的是一个包，那么解释器经过前面提到的查找过程，先定位到该包，然后会去执行它的“__main__”子模块，也就是说，在包目录下需要实现一个“__main__.py”文件。

换句话说，假设有个包的名称是“pname”，那么，“python -m pname”，其实就等效于“python -m pname.__main__”。

仍以前文创建 HTTP 服务为例，“http”是 Python 内置的一个包，它没有“__main__.py”文件，所以使用“-m”方式执行时，就会报错：No module named http.__main__; ‘http‘ is a package and cannot be directly executed。

 

 

作为对比，我们可以看看前文提到的 pip，它也是一个包，为什么“python -m pip”的方式可以使用呢？当然是因为它有“__main__.py”文件：

 

 

“python -m pip”实际上执行的就是这个“__main__.py”文件，它主要作为一个调用入口，调用了核心的"pip._internal.main"。

http 包因为没有一个统一的入口模块，所以采用了“python -m 包.模块”的方式，而 pip 包因为有统一的入口模块，所以加了一个“__main__.py”文件，最后只需要写“python -m 包”，简明直观。