“ImportError: cannot import name ...” - 在“import from”时引发，但不是在直接导入时引发

Question

Python 3 解释器引发此异常的确切规则是什么？

有很多关于此的 SO 问题，有很好的答案，但我找不到一个对发生此异常的情况给出清晰、一般和逻辑上精确的定义。

文档似乎也不清楚。它说：

异常ImportError

当导入语句找不到时引发 模块定义或from ... import 找不到名称时 这是要导入的。

但这似乎与以下示例不一致。

我的意思是要求一个一般定义而不是具体案例，但为了澄清我的担忧，这里有一个例子：

# code/t.py:
from code import d

# code/d.py
from code import t

从命令行运行模块t.py会产生ImportError: cannot import name d。

另一方面，以下代码不会引发异常：

# code/t.py:
import code.d

# code/d.py
import code.t

在任何时候，__init__.py 都是空的。

在这个例子中，import语句中提到的唯一模块或名称是t和d，它们都被清楚地找到了。如果文档暗示在d 模块中内 找不到某个名称，那肯定不是很明显；最重要的是，我希望它会引发NameError: name ... is not defined 异常而不是ImportError。

Answer 1

如果abc是一个包而xyz是一个模块，并且如果abc的__init__.py定义了一个不包含__all__的__all__，那么你将无法做到from abc import xyz，但您仍然可以使用 import abc.xyz。

编辑：简短的回答是：您的问题是您的进口是循环的。模块 t 和 d 尝试相互导入。这行不通。不要这样做。我将在下面解释整个事情，但解释很长。

要了解它为什么会出现 ImportError，请尝试跟踪代码执行。如果您查看完整的回溯，而不仅仅是最后一部分，您可以看到它在做什么。通过您的设置，我得到了这样的回溯（我将包称为“testpack”而不是“code”）：

Traceback (most recent call last):
  File "t.py", line 1, in <module>
    from testpack import d
  File "C:\Documents and Settings\BrenBarn\My Documents\Python\testpack\d.py", line 1, in <module>
    from testpack import t
  File "C:\Documents and Settings\BrenBarn\My Documents\Python\testpack\t.py", line 1, in <module>
    from testpack import d
ImportError: cannot import name d

您可以在这里看到 Python 正在做什么。

1. 在加载t.py时，首先看到的是from testpack import d。
2. 此时，Python 会执行 d.py 文件来加载该模块。
3. 但它首先找到的是from testpack import t。
4. 它已经加载了一次t.py，但是作为主脚本的t与作为模块的t不同，所以它尝试再次加载t.py。
5. 它首先看到的是from testpack import d，这意味着它应该尝试加载d.py。 . .但它已经 尝试在第 2 步中重新加载 d.py。由于尝试导入 d 导致再次尝试导入 d，Python 意识到它无法导入 d并抛出 ImportError。

第 4 步在这里有点反常，因为您直接在包中运行了一个文件，这不是通常的处理方式。请参阅this question，了解为什么导入模块与直接运行模块不同。如果您尝试导入 t（使用from testpack import t），Python 会提前一步实现循环，并且您会获得更简单的回溯：

>>> from testpack import t
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#1>", line 1, in <module>
    from testpack import t
  File "C:\Documents and Settings\BrenBarn\My Documents\Python\testpack\t.py", line 1, in <module>
    from testpack import d
  File "C:\Documents and Settings\BrenBarn\My Documents\Python\testpack\d.py", line 1, in <module>
    from testpack import t
ImportError: cannot import name t

注意这里的错误是它不能导入t。它知道它不能，因为当我告诉它导入 t 时，它发现自己再次循环返回导入 t。在您的原始示例中，它没有注意到它运行了 t.py 两次，因为第一次是主脚本，第二次是导入，所以它又走了一步并尝试再次导入 d。

现在，为什么当您执行import code.d 时不会发生这种情况？答案只是因为你实际上并没有尝试使用导入的模块在这种情况下，它发生如下（我将解释为好像你做了from code import t而不是运行它脚本）：

1. 它开始导入 t。执行此操作时，它会临时将模块 code.t 标记为已导入，即使尚未完成导入。
2. 它发现它必须做import code.d，所以它运行d。
3. 在 d 中找到 import code.t，但由于 code.t 已被标记为已导入，因此不再尝试再次导入。
4. 由于 d 没有实际使用 t 就完成了，它可以返回并完成加载 t。没问题。

主要区别在于名称t 和d 在此处不能直接相互访问；它们由包code 调解，因此在实际使用之前，Python 实际上不必完成“确定 t 是什么”。对于from code import t，由于必须将值分配给变量t，Python 必须立即知道它是什么。

你可以看到问题，但如果你让d.py看起来像这样：

import code.t
print code.t

现在，在第 2 步之后，在运行 d 时，它实际上尝试访问半导入的模块 t。这将引发 AttributeError，因为模块尚未完全导入，因此尚未附加到包 code。

请注意，只要在 d 完成运行之后才使用 code.t 就可以了。这将在d.py 中正常工作：

import code.t
def f():
    print code.t

您可以稍后致电f，它会起作用。原因是直到d执行完毕后才需要使用code.t，而d执行完毕后，可以返回执行t。

重申一下，这个故事的主要寓意是不要使用循环导入。它会导致各种头痛。相反，将公共代码分解到两个模块都导入的第三个模块中。

Answer 2

问题是abc 是一个预定义的标准库模块，只是创建一个具有__init__.py 的同名子目录并不会改变这一事实。通过将__init__.py 文件所在的文件夹重命名为不同的名称，即def，将包的名称更改为其他名称，然后import 的两种形式都应该正确执行。

Answer 3

from abc import xyz

相当于做

xyz = __import__('abc').xyz

由于如果您只是 import abc，则如果没有单独的导入，abc.xyz 将不存在（除非 abc/__init__.py 包含针对 xyz 的显式 import），因此您看到的是预期行为。