python相对导入&&sys.path&&python -m

python相对导入

python的相对导入就是：from .[module/package] import xxx的形式。
即加入了以.或者..等表示当前目录和上一级目录的符号，不直接指定目录
（即package，有__init__.py）名，来从对应目录导入module或从对应目录下的module导入模块内名字的方式。

具体细节

python文件中使用相对导入是和当前文件的name属性有关的。即如下的一个文件结构：

pack
|--a.py
|--b.py
|--inner
   |--e.py
   |--f.py
back
|--c.py
|--d.py

假如在a.py中我们有：

from .b import func

print(__name__)

运行a.py的结果是在import语句处产生了错误，当然print(__name__)那一步不会执行，不过它的结果就是__main__。这是因为我们把a.py作为入口脚本直接执行，它的__name__为__main__不存在任何层次结构，对于相对导入而言，它的.符合就无法从当前__name__解析出有效结果。这是语法解析角度的问题，所以使用相对导入的python脚本是不可以被直接作为入口脚本执行。

那么我们如果在a.py中这样导入呢？

from back import c

print(__name__)

而c.py中如下：

from . import d

print(__name__)

如此我们没有直接运行使用相对导入的python脚本文件，并且在a.py中我们以from back import c的形式导入c，则c的__name__属性应该是back.c，进一步在c.py中使用from . import d，应该也是可行的，名字可以被解析成功。

如此尝试运行a.py，得到的结果仍然是出错，并且在a.py中就出错了，错误显示no module named back。这就牵扯到python中import模块时的寻找问题了。

sys.path

在python的sys模块中的一个方法：sys.path。它返回一个列表，该列表中的每一项都是python文件import时的查找路径。

值得注意的是：
1.sys.path在程序启动时初始化，sys.path[0]表示启用python解释器的脚本所在的目录。如果该目录不可用(比如解释器是通过交互式调用的，或脚本读取自标准输入)，则sys.path[0]为空字符串，表示python优先在当前工作目录搜索模块。【这里也解释了上文为何第二次尝试失败的原因，因为back目录不在sys.path的列表中】

2.除了sys.path[0]，其余的sys.path的列表项一般都是python的自带标准库与一些第三方包的路径。并且我们还可以在import其它模块前先import sys，对sys.path进行修改，增加，或删除。

3.sys.path是以入口python脚本为准的，即如有一个被import的模块tmp，假如在该模块中也import了其它模块的话，则此时是以入口脚本的sys.path为准进行寻找的，而不是该tmp模块作为入口脚本的时的sys.path。这主要是牵扯到第一点中的sys.path[0]的问题。

那么我们再做一次尝试，这里回想一下目录结构：

pack
|--a.py
|--b.py
|--inner
   |--e.py
   |--f.py
back
|--c.py
|--d.py

我们在a.py中如下：

from inner import e

print(__name__)

在inner下的e.py中为：

from . import f

print(__name__)

这样我们再运行a.py，其结果是：

inner.e
__main__

其中inner.e是e.py的__name__，而__main__为a.py的__name__，成功运行。即sys.path[0]为a.py所在的目录路径，而在该路径下是可以找到inner目录的，则可以顺利的从inner中导入e.py，同时e.py的__name__也是具有层次性的，语法解析没有问题。

Tip: 在e.py中我们有from . import f，但是可不可以写为from .. import b呢？答案是不可以，我们来e.py中的__name__是inner.e，所以在语法解析的时候from .就是对应的__name__中的inner，而..则在inner.e中找不到了，即__name__不是pack.inner.e，所以..对应的语法解析是会fail。

python -m

除了在python文件中直接运行脚本，也可以在命令行中以python xxx.py的形式直接运行该脚本。

那么python -m是做什么的呢？命令行下的help中写着：run library module as a script，网络上博客中的大多的说法是把python脚本作为一个模块运行，两个解释貌似还有点矛盾，其实无须理会这些说法。

python -m运行与python直接运行有两大区别：

1.python直接运行脚本是：python tmp.py的形式，如果有目录结构则是python parent/tmp.py的形式。
而python -m运行则是：python -m tmp的形式，如果有目录结构，则对应为python -m parent.tmp的形式。

2.python tmp.py对应的sys.path[0]为tmp.py所在的目录路径，就算是python parent/tmp.py也是一样。而python -m的sys.path[0]则为执行该命令所在的路径，如python -m tmp，该路径也是tmp.py文件所在路径，并无差。但是python -m parent.tmp的话，对应的路径是parent目录所在路径，而非tmp.py所在的路径。

对于以上的第二点我们再进行一下实例说明，这里再回顾一下我们的目录结构，并且给出上一级目录：

direct
|---pack
    |--a.py
    |--b.py
    |--inner
       |--e.py
       |--f.py
|---back
    |--c.py
    |--d.py
    

再回顾我们上文所做的第二次尝试，即在a.py中：

from back import c

print(__name__)

在c.py中：

from . import d

print(__name__)

我们直接运行a.py或是python a.py都是出错的，因为back不在sys.path中。则我们可以退回到上一级目录direct中，并使用python -m pack.a，那么就可以顺利运行了。原因就是因为python -m的sys.path[0]并不是入口脚本所在的路径，而是命令所在目录路径。