寫 Python 腳本時(shí),一定要加上這個(gè)

我發(fā)現(xiàn)有不少朋友寫 Python 腳本非常隨意,要么不用函數(shù),要么函數(shù)隨處定義,反正第一眼看不出要執(zhí)行的第一行代碼位于何處,這樣的腳本可讀性很差,而且容易隱藏 bug,解決這個(gè)問題很簡單,當(dāng)我們寫 Python 腳本時(shí),一定要加上這個(gè):

def main():
    # do something
    print("do something.")


if __name__ == "__main__":
    main()

你可能要反對了:我怎么爽就怎么寫,憑什么聽你的,多寫個(gè) if name...?

別急,讓我說三個(gè)原因。

第一,它讓 Python 文件的作用更加明確

首先需要明白 name 的作用,當(dāng)腳本直接被 Python 解釋器執(zhí)行時(shí),其值就是 "main",當(dāng)其被其他 Python 程序 import 的時(shí)候,其值就是對應(yīng)的 Python 腳本文件名,可以在 Python 解釋器驗(yàn)證下,假定有個(gè) some_script.py 其內(nèi)容如下:

print("some_script.py")
print(__name__)

在 Python 解釋器導(dǎo)入一下:

? vim some_script.py
? python
Python 3.8.5 (v3.8.5:580fbb018f, Jul 20 2020, 12:11:27)
[Clang 6.0 (clang-600.0.57)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import some_script
some_script.py
some_script
>>>

可以看到,name 的值就是 Python 腳本的文件名 some_script。

也就是說 if name == "main": 后面的代碼在 import 的時(shí)候是不會運(yùn)行的。

明白了這一點(diǎn),if name == "main": 就可以做為區(qū)分腳本和庫的一個(gè)標(biāo)志,當(dāng)我們看到 if name == "main": 時(shí),就認(rèn)為這一個(gè)可以直接運(yùn)行的腳本,當(dāng)沒有看到這行代碼時(shí),就認(rèn)為這是一個(gè)庫,可以被其他程序引用,Explicit is better than implicit.,不是嗎?

再舉個(gè)例子:

假如你寫了一個(gè)不帶if name == "main": 的腳本,叫 bad_script.py,內(nèi)容如下:

def useful_function(x):
    return x * x


class UsefulClass:
    def __init__(self, x):
        self.x = x

#你自己測試了一吧,沒毛病
for i in range(7):
    print(useful_function(i))
    

別人寫了個(gè) useful.py,引用了你的 useful_function:

from bad_script import useful_function


def main():
    print(f'{useful_function(3)=}')


if __name__ == '__main__':
    main()
    

一運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)打印了不可預(yù)期的內(nèi)容,見下圖紅色部分:

image.png

查了半天原因,發(fā)現(xiàn)是你的腳本輸出的,你說別人會不會罵你?

假如你在自己腳本里定義了全局變量,別人如果在不合適的位置導(dǎo)入了 *,就會把你這個(gè)全局變量也導(dǎo)入,導(dǎo)致變量覆蓋,很容易會出現(xiàn) bug。

第二,它讓 Python 文件更加易讀,對 IDE 友好

有了 if name == "main": 相當(dāng)于 Python 程序也有了一個(gè)入口函數(shù),所有的變量都從這里開始定義和使用,我們可以清晰的知道程序的邏輯開始于何處(當(dāng)然還需要我們自覺的把程序的開始邏輯都放在這里)

其實(shí),這也是 PyCharm 推薦的做法,當(dāng)你新建一個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候,它默認(rèn)創(chuàng)建的 main.py 就是長這樣的:


image.png

在if name == "main": 的那一行的最左邊也有一個(gè)綠色的運(yùn)行按鈕,點(diǎn)擊一下,程序就從這一行開始運(yùn)行了。

為什么很多優(yōu)秀的編程語言,比如 C、Java、Golang、C++ 都有一個(gè) main 入口函數(shù)呢?我想很重要的一個(gè)原因就是就是程序入口統(tǒng)一,容易閱讀。

第三、多進(jìn)程場景下,必須用 if main

比如說你用多進(jìn)程搞并行計(jì)算,寫了這樣的代碼:

import multiprocessing as mp


def useful_function(x):
    return x * x

print("processing in parallel")
with mp.Pool() as p:
    results = p.map(useful_function, [1, 2, 3, 4])
    print(results)

當(dāng)你運(yùn)行的時(shí)候,會發(fā)現(xiàn)程序不停的在創(chuàng)建進(jìn)程,同時(shí)也在不停的報(bào)錯(cuò) RuntimeError,即使你 Ctrl C 也無法終止程序。而加上了 if name == "main": 程序就會按照預(yù)期的進(jìn)行:

import multiprocessing as mp


def useful_function(x):
    return x * x

if __name__ == '__main__':
    print("processing in parallel")
    with mp.Pool() as p:
        results = p.map(useful_function, [1, 2, 3, 4])
        print(results)

這是為什么呢?

其實(shí)我是這樣理解的,Python 的多程序就是啟動了多個(gè) Python 解釋器,每個(gè) Python 解釋器都會導(dǎo)入你這個(gè)腳本,復(fù)制一份全局變量和函數(shù)給子進(jìn)程用,如果有了if name == "main":,那它后面的代碼就不會被 import,也就不會被重復(fù)執(zhí)行。否則,這個(gè)創(chuàng)建多進(jìn)程的代碼就會被 import,就會被執(zhí)行,從而無限遞歸的去創(chuàng)建子進(jìn)程,Python3 會報(bào) RuntimeError,順序是先創(chuàng)建進(jìn)程,然后報(bào)錯(cuò)的,因此就會出現(xiàn)不停的創(chuàng)建進(jìn)程,不停的報(bào)錯(cuò),Ctrl C 也無法終止的現(xiàn)象,只能 kill 掉整個(gè)終端。這里有個(gè)官方解釋

最后的話

if name == "main": 雖然不是強(qiáng)制的,但是基于上述三點(diǎn)原因,我強(qiáng)烈推薦你這么做,它是 Python 社區(qū)的約定,對應(yīng)Python 之禪:明確優(yōu)于隱晦。正如 _ 作為變量名的意思就是告訴讀代碼的人:這個(gè)變量不重要,后面也不會用到它。當(dāng)你看到 Python 腳本有 if name == "main": 時(shí),就會意識到,這是一個(gè)可執(zhí)行的腳本,當(dāng)被其他程序?qū)霑r(shí),這部分代碼不會被執(zhí)行,而多進(jìn)程的程序中,這是必須的。

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