Python 具有模块导入的名称空间

我正在学习Python，虽然我已经学习了大约一年，但我仍然是一名初学者。我试图编写一个在主模块中调用的函数模块。被调用模块中的每个函数都需要数学模块来运行。我想知道是否有一种方法可以做到这一点，而无需在被调用的模块中导入数学模块。以下是我所拥有的：

main.py

：

from math import *
import module1

def wow():

    print pi


wow()
module1.cool()

def cool():

    print pi

Traceback (most recent call last):
  File "Z:\Python\main.py", line 10, in <module>
    module1.cool()
  File "Z:\Python\module1.py", line 3, in cool
    print pi
NameError: global name 'pi' is not defined

import module1

def wow():
    print module1.pi

wow()
module1.cool()

from math import pi

def cool():
    print pi

module1.py

：

from math import *
import module1

def wow():

    print pi


wow()
module1.cool()

def cool():

    print pi

Traceback (most recent call last):
  File "Z:\Python\main.py", line 10, in <module>
    module1.cool()
  File "Z:\Python\module1.py", line 3, in cool
    print pi
NameError: global name 'pi' is not defined

import module1

def wow():
    print module1.pi

wow()
module1.cool()

from math import pi

def cool():
    print pi

运行

main.py

时，我得到：

3.14159265359

Traceback (most recent call last):
  File "Z:\Python\main.py", line 10, in <module>
    module1.cool()
  File "Z:\Python\module1.py", line 3, in cool
    print pi
NameError: global name 'pi' is not defined

3.14159265359
回溯（最近一次呼叫最后一次）：
文件“Z:\Python\main.py”，第10行，在
模块1.cool（）
文件“Z:\Python\module1.py”，第3行，冷却
打印圆周率
NameError:未定义全局名称“pi”

我很难理解为什么在运行

main.py

时会出现名称错误。我知道变量

pi

在导入时会成为主模块的全局变量，因为

wow

可以访问它。我还知道，

cool

在导入时对主模块是全局的，因为我可以打印

module1.cool

并获取

。因此，既然

cool

位于主模块的全局名称空间内，那么程序不应该首先在函数

cool

中查找变量

pi

，然后在那里找不到它时，在

main

模块中查找变量

pi

，然后在那里找到它吗

据我所知，解决这个问题的唯一方法是在

module1.py

中导入数学模块。我不喜欢这样的想法，因为这会让事情变得更复杂，而且我喜欢漂亮、简单的代码。我觉得我接近于掌握名称空间，但在这方面需要帮助。谢谢。

“显式优于隐式”是由Python的创建者做出的设计决策（启动Python并运行

导入此

）

因此，当您运行

module1.cool（）

时，Python不会在

main

模块中查找未定义的

pi

---

无论何时需要使用数学模块，都必须显式地将其导入，这正是Python的工作方式

---

另外，您应该避免使用X导入*样式的导入，这也是一种不好的做法。在这里，您可以执行：

从数学导入pi

在模块内部，您可以简单地从math import pi定义

，这只会从math导入pi，而不会从整个数学模块导入pi。
回溯显示，问题不在
main.py
，而在
module1.py
中：

from math import *
import module1

def wow():

    print pi


wow()
module1.cool()

def cool():

    print pi

Traceback (most recent call last):
  File "Z:\Python\main.py", line 10, in <module>
    module1.cool()
  File "Z:\Python\module1.py", line 3, in cool
    print pi
NameError: global name 'pi' is not defined

import module1

def wow():
    print module1.pi

wow()
module1.cool()

from math import pi

def cool():
    print pi

回溯（最近一次呼叫最后一次）：
文件“Z:\Python\main.py”，第10行，在
模块1.cool（）
文件“Z:\Python\module1.py”，第3行，冷却
打印圆周率
NameError:未定义全局名称“pi”

换句话说，在
module1
中，没有全局名称
pi
，因为您还没有在那里导入它。当您在
main.py
中执行
from math import*
操作时，只会将
math
模块名称空间中的所有内容导入
main
模块名称空间，而不是导入每个模块的名称空间

我认为这里缺少的关键是每个模块都有自己的“全局”名称空间。这一点一开始可能有点令人困惑，因为在像C这样的语言中，所有
extern
变量和函数都共享一个全局名称空间。但是一旦你超越了这个假设，Python的方式就非常有意义了

因此，如果您想使用来自
module1
的
pi
，您必须在
module1.py
中执行来自数学导入的
。（或者您可以找到其他方法来注入它，例如，
module1.py
可以从主导入*
中执行
，或者
main.py
可以执行
module1.pi=pi
，等等。或者您可以将
pi
填充到神奇的
内置模块中，或者使用各种其他技巧选项是在希望导入的位置执行导入操作。）


作为旁注，除了交互式解释器或偶尔的顶级脚本之外，您通常不希望从foo import*
执行
。也有例外（例如，一些模块明确设计为这样使用），但经验法则是要么
导入foo
，要么从foo导入栏baz
使用有限的
，正如其他人所说，在
模块1
中实际上没有全局
pi
。这是一个很好的解决方案，它只从
math
导入
pi
一次，并明确确保您得到的
pi
是来自
module1
的：

main.py
：

from math import *
import module1

def wow():

    print pi


wow()
module1.cool()

def cool():

    print pi

Traceback (most recent call last):
  File "Z:\Python\main.py", line 10, in <module>
    module1.cool()
  File "Z:\Python\module1.py", line 3, in cool
    print pi
NameError: global name 'pi' is not defined

import module1

def wow():
    print module1.pi

wow()
module1.cool()

from math import pi

def cool():
    print pi

module1.py
：

from math import *
import module1

def wow():

    print pi


wow()
module1.cool()

def cool():

    print pi

Traceback (most recent call last):
  File "Z:\Python\main.py", line 10, in <module>
    module1.cool()
  File "Z:\Python\module1.py", line 3, in cool
    print pi
NameError: global name 'pi' is not defined

import module1

def wow():
    print module1.pi

wow()
module1.cool()

from math import pi

def cool():
    print pi

@abarnert评论中提到的
exec
（python 3）或
execfile
（python 2）的简单方法可能对某些工作流有用。只需将导入行替换为：

exec( open("module1.py").read() )       # python 3

然后，您只需使用
cool（）
而不是
module1.cool（）
调用函数。在
cool（）
中，变量
pi
的行为将类似于一个全局变量，正如OP最初预期的那样

简而言之，这只是隐藏了一个函数定义，否则它会出现在主程序的顶部，并且既有优点也有缺点。对于具有多个模块和导入的大型项目，使用
exec
（而不是适当的名称空间）可能是一个错误，因为您通常不希望在单个全局名称空间中保留太多内容

但是对于简单的情况（比如使用Python作为shell脚本）
exec
提供了一种简单而简洁的方法，可以隐藏共享函数，同时让它们共享全局名称空间。请注意，在这种情况下，您可能需要特别考虑如何命名函数（例如，使用
v1_-cool
和
v2_-cool