Python import与from…import的区别

Python import与from...import的区别

1. 引言

在使用Python编程时，我们经常需要使用其他模块或者包中的函数、类或变量。为了能够使用这些来自外部模块的功能，我们需要使用import语句或from...import语句来将外部模块导入我们的代码中。

在本文中，我们将详细讨论import和from...import之间的区别，包括语法的不同、使用方法的不同以及可能引发的命名冲突问题。

2. import语句

import语句是Python中用于导入模块的基本语法。通过使用import语句，我们可以将目标模块中的所有函数、类和变量导入到当前的命名空间中。

下面是import语句的一般形式：

import module_name

其中，module_name是我们要导入的目标模块的名称。

2.1 导入整个模块

当我们使用import语句导入一个模块时，我们需要使用module_name来访问模块中的函数、类和变量。为了访问其中的内容，我们需要使用module_name作为前缀，例如：

import math

print(math.pi)  # 输出圆周率3.141592653589793

在这个例子中，我们使用import math将Python中的math模块导入到我们的代码中。然后，我们使用math.pi访问了模块中的圆周率值，并输出结果。

2.2 导入模块中的某个对象

除了导入整个模块外，我们还可以导入模块中的某个函数、类或者变量。

下面是导入某个对象的一般形式：

import module_name.object_name

在这个形式中，module_name是我们要导入的目标模块的名称，而object_name则是我们要导入的具体对象的名称。

例如，我们可以只导入math模块中的sqrt函数：

import math.sqrt

print(math.sqrt(16))  # 输出4.0

在这个例子中，我们使用import math.sqrt导入了math模块中的sqrt函数，并使用这个函数计算了16的平方根。

3. from…import语句

from...import语句是Python中另一种导入模块的方式。与import语句不同的是，from...import语句允许我们只导入目标模块中的某个函数、类或变量，而不是导入整个模块。

下面是from...import语句的一般形式：

from module_name import object_name

在这个形式中，module_name是我们要导入的目标模块的名称，而object_name则是我们要导入的具体对象的名称。

3.1 导入某个对象

与import语句不同，from...import语句允许我们直接使用object_name访问导入的对象，而不需要使用module_name作为前缀。

例如，我们可以直接导入math模块中的sqrt函数：

from math import sqrt

print(sqrt(16))  # 输出4.0

在这个例子中，我们使用from math import sqrt导入了math模块中的sqrt函数，并直接使用sqrt函数计算了16的平方根。

3.2 导入多个对象

除了导入单个对象外，我们还可以使用from...import语句一次性导入多个对象。

下面是一般形式：

from module_name import object_name1, object_name2, object_name3

例如，我们可以导入math模块中的sin和cos函数：

from math import sin, cos

print(sin(30))  # 输出0.5
print(cos(30))  # 输出0.86602540378

在这个例子中，我们使用from math import sin, cos一次性导入了math模块中的sin和cos函数，并分别计算了30度的正弦和余弦值。

4. 区别与使用建议

4.1 语法差异

import语句和from...import语句的主要差异在于语法。使用import语句时，我们需要在使用被导入对象时加上模块名作为前缀；而使用from...import语句时，则可以直接使用被导入对象的名称。

4.2 命名冲突问题

当我们使用import语句导入整个模块时，被导入模块中定义的函数、类和变量会添加到当前命名空间中，存在命名冲突的风险。

例如，假设我们同时导入math和cmath模块，且两个模块中存在相同名称的函数sqrt。在这种情况下，我们无法同时访问两个函数，因为其中一个函数会覆盖另一个函数。

import math
import cmath

print(sqrt(16))  # 报错：NameError: name 'sqrt' is not defined

为了解决这个问题，我们可以改用from...import语句来分别导入相同名称的函数。

from math import sqrt as math_sqrt
from cmath import sqrt as cmath_sqrt

print(math_sqrt(16))    # 输出4.0
print(cmath_sqrt(16))   # 输出(4+0j)

在这个例子中，我们使用from math import sqrt as math_sqrt导入了math模块中的sqrt函数，并使用from cmath import sqrt as cmath_sqrt导入了cmath模块中的sqrt函数。通过这种方式，我们在代码中可以分别使用math_sqrt和cmath_sqrt来访问这两个函数，避免了命名冲突。

4.3 使用建议

对于模块中的函数、类和变量较多的情况，推荐使用import语句导入整个模块，然后使用模块名作为前缀来访问其中的对象，以区分不同模块中可能存在的命名冲突。

对于只需要使用模块中的部分对象的情况，推荐使用from...import语句导入特定对象，这样可以直接使用对象名称，使代码更加简洁。

另外，我们还可以使用import...as语句给导入的模块、对象或变量指定别名。这可以避免命名冲突问题，并且在代码中使用更简洁的名称。

下面是给导入的模块math和对象sqrt指定别名的示例代码：

import math as m
from math import sqrt as s

print(m.sqrt(16))  # 输出4.0
print(s(16))       # 输出4.0

在这个例子中，我们使用import math as m给导入的math模块指定了别名m，并使用m.sqrt来访问模块中的sqrt函数；同时，我们使用from math import sqrt as s给导入的sqrt函数指定了别名s，并直接使用s来调用该函数。

通过给导入的模块、对象或变量指定别名，我们可以更灵活地使用它们，而不会与其他同名的对象冲突。

5. 示例代码

下面是一个综合应用import和from...import语句的示例代码：

import math
from math import sqrt

print(math.pi)           # 输出圆周率3.141592653589793
print(sqrt(16))          # 输出4.0

from math import sin, cos

print(sin(30))           # 输出0.5
print(cos(30))           # 输出0.86602540378

import cmath

print(cmath.sqrt(-1))    # 输出1j

import math as m
from math import sqrt as s

print(m.sqrt(25))        # 输出5.0
print(s(25))             # 输出5.0

在这个示例中，我们先使用import语句导入了math模块，并通过math.pi访问了pi常量，再通过sqrt函数计算了16的平方根。

然后，我们使用from math import sin, cos同时导入了sin和cos函数，并分别计算了30度的正弦和余弦值。

接着，我们使用import cmath导入了cmath模块，并通过cmath.sqrt计算了-1的平方根。

最后，我们使用import math as m给导入的math模块指定了别名m，并使用m.sqrt访问了sqrt函数；同时，我们使用from math import sqrt as s给导入的sqrt函数指定了别名s，并直接使用s来调用该函数。