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(jiǎn)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(duì)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(duì)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(huì)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(cè)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：

查了半天原因，發(fā)現(xiàn)是你的腳本輸出的，你說別人會(huì)不會(huì)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(huì)把你這個(gè)全局變量也導(dǎo)入，導(dǎo)致變量覆蓋，很容易會(huì)出現(xiàn) bug。

第二，它讓 Python 文件更加易讀，對(duì) 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：

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(chǎng)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(huì)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(huì)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(dòng)了多個(gè) Python 解釋器，每個(gè) Python 解釋器都會(huì)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(huì)被 import，也就不會(huì)被重復(fù)執(zhí)行。否則，這個(gè)創(chuàng)建多進(jìn)程的代碼就會(huì)被 import，就會(huì)被執(zhí)行，從而無限遞歸的去創(chuàng)建子進(jìn)程，Python3 會(huì)報(bào) RuntimeError，順序是先創(chuàng)建進(jìn)程，然后報(bào)錯(cuò)的，因此就會(huì)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^[1]

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(duì)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(huì)用到它。當(dāng)你看到 Python 腳本有?if __name__ == "__main__":?時(shí)，就會(huì)意識(shí)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(huì)被執(zhí)行，而多進(jìn)程的程序中，這是必須的。

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參考資料