name 与主程序

每个 Python 模块都有一个特殊属性 __name__。它的值取决于模块是如何被加载的：直接运行脚本时 __name__ 是 "__main__"，被导入时 __name__ 是模块名。利用这个特性，可以写出既可以直接运行、又可以被导入复用的模块。

直接运行 vs 导入

创建文件 hello.py：

# hello.py
print "__name__ is:", __name__

直接运行：

$ python hello.py
__name__ is: __main__

作为模块导入：

import hello
# 输出：__name__ is: hello

主程序保护

利用 __name__ 的特性，可以把测试代码或演示代码放在 if __name__ == "__main__": 块中：

# calculator.py

def add(a, b):
    return a + b

def subtract(a, b):
    return a - b

# 测试代码
if __name__ == "__main__":
    print "Running tests..."
    assert add(2, 3) == 5
    assert subtract(5, 2) == 3
    print "All tests passed!"

直接运行：

$ python calculator.py
Running tests...
All tests passed!

作为模块导入：

import calculator
print calculator.add(2, 3)      # 5，测试代码不会执行

为什么需要这个保护

如果没有 if __name__ == "__main__"，模块被导入时会执行所有顶层代码：

# bad_module.py
print "Loading module..."       # 导入时就会执行

data = load_large_dataset()     # 导入时就会加载数据！

import bad_module     # 输出 Loading module...，同时加载大数据集

这会导致导入速度变慢、副作用不可控。好的模块应该：

  1. 顶层只包含定义（函数、类、常量）
  2. 执行代码放在 if __name__ == "__main__": 中

命令行参数处理

if __name__ == "__main__": 块常用于处理命令行参数：

# copyfile.py
import sys
import shutil

def copy_file(src, dst):
    shutil.copy(src, dst)
    print "Copied %s to %s" % (src, dst)

if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) != 3:
        print "Usage: python copyfile.py <source> <destination>"
        sys.exit(1)
    
    copy_file(sys.argv[1], sys.argv[2])

$ python copyfile.py a.txt b.txt
Copied a.txt to b.txt

多模块项目的主入口

大型项目通常有一个主入口文件：

# main.py
from calculator import add, subtract
from utils import load_data

def main():
    data = load_data()
    result = add(data[0], data[1])
    print "Result:", result

if __name__ == "__main__":
    main()

这样 main.py 可以直接运行，而 calculator.py 和 utils.py 可以被其他项目复用。

main 模块

当直接运行脚本时，Python 创建一个特殊的 __main__ 模块来执行它。sys.modules["__main__"] 就是这个模块：

import sys
print sys.modules["__main__"]       # <module '__main__' from 'script.py'>

被导入的模块不会出现在 __main__ 中，而是以其真实名称注册。