python相对包导入报“Attempted relative import in non-package”错误

文章是从stackoverflow翻译过来的，原文地址：Relative imports for the billionth time

本文要在原理上解决 python当中相对包导入出现的问题。

问题描述

在win7、32位的电脑上，运行python2.7.3,经常会出现"Attempted relative import in non-package"这样的问题。

为了解决这个问题，我（提问的人）搜索了以下网站，当然还有更多的网站

我根据pep-0328建立了以下的目录结构

package/

    __init__.py

        subpackage1/

            __init__.py

            moduleX.py

            moduleY.py

        subpackage2/

            __init__.py

            moduleZ.py

        moduleA.py

而且按照这个目录当中的要求，建立了了spam（ moduleY.py中）和eggs（moduleZ.py中）函数，现在想要在moduleX.py当中调用别的函数或模块。很显然，当我运行的时候，并没有成功。

上面的第四个URL当中有如下信息，这个答案比较接近真相，但是其中的有些概念还是很难理解：

相对导入使用模块的名称属性来决定模块在包层次结构中的位置，如果模块的名称不包含任何包信息（例如：被设置成‘main’），那么相对导入则被解析为最顶层的位置，不管这个时候这个模块实际上位于文件系统中的什么位置。

所以，如何让我运行的python程序不再返回 "Attempted relative import in non-package"问题？python为什么会报这个错误？这里的‘non-package’是什么意思？为什么以及如何去定义一个‘package’？同时解释一下-m选项？

回答：

什么是脚本？什么是模块？（script vs module）

直接运行一个文件和在别的文件中导入这个文件是有很大区别的，仅仅知道一个文件在目录中的位置并不意味着python程序就认为它在什么位置。这是由python用何种方式加载（运行或者导入.run or import）这个文件来决定的。

python有两种加载文件的方法：一种是作为顶层的脚本，另一种是当做模块。如果你直接执行这个程序，那么这个文件就被当做是顶层脚本来执行了，在命令行里面输入 python myfile.py 就是这个情况。如果你输入python -m myfile.py或者在其他的文件当中使用import来导入这个文件的时候，它就被当做模块来导入。在同一时间里，只有一个顶层脚本，顶层脚本可以这样解释：它是一个能够让你的程序从这里开始的python文件。

【文件（file）是一种无区别的叫法，如何运行和处理这个文件，决定了它的性质。直接从这个文件运行，那么这个文件就叫做脚本。导入这个文件，那么这个文件就是模块（module）。另外，一个包（package）是一个包含有__init__.py的文件夹，下面会用到】

命名（naming）

当一个文件被加载进来，它就有一个名称（这个名称存储在__name__属性当中）。如果这个文件被当做一个顶层脚本来进行加载，那么它的名字就是__main__。如果它被当做一个模块加载，那么它的名称就是文件名称，加上它所在的包名，以及所有的顶层的包名，这些名称中间是用点号隔开的。

比如下面的例子

package/

    __init__.py

    subpackage1/

        __init__.py

        moduleX.py

    moduleA.py

比如你导入moduleX（from package.subpackag1 import moduleX），它的名称就package.subpackage1.mouleX。如果你导入moduleA的时候（from package import moduleA），它的名称就是package.moudleA。

（注：这里是使用包导入,即把package以及里面的所有文件看做一个包，导入的时候使用from ... import ...的形式来进行，我们调用第三方包的时候就是这种情况），

但是，当你直接从命令行里面运行moduleX的时候，他的名称则被替换为__main__。如果你直接从命令行运行moduleA，它的名称也是__main__。当一个模块被当做一个顶层脚本来执行的时候，它原来的名称则会被__main__取代。

不通过包导入访问一个模块

这里有一个额外的问题：模块的名称取决于从它所在的目录中直接导入的，还是通过包导入的。这种情况只有在该包中运行python文件，并且试图导入这个包当中的其它文件的时候才有意义。（可以发现，上面的介绍的包导入总是在外面来访问一个模块）

举个例子，如果你在package/subpackage1目录当中打开python解释器，然后输入import moduleX，那么moduleX的名称就是moduleX，而不是package.subpackage1.moduleX。这是因为python把当前的目录添加到了搜索路径上面。如果它发现被包含的模块在当前的目录当中，它将不知道该目录也是模块的一部分，包的信息不会出现在模块名称当中。

当你直接运行python解释器（比如cmd里面输入python，然后进入python解释器，或者使用ipython）。在这种情况下，这种交互式的终端的名称是__main__。

现在，你的问题有了一个关键性的答案：如果一个模块名称当中没有点号，那么它就不会被当做是一个包。不管这个文件在磁盘的什么位置。所有关键在于，它的名称是什么，而这个名称取决于你如何加载它。

那么现在看一下你在其他的URL当中的引用的这句话：

相对导入...

相对导入使用模块的名称去决定它在一个包中的位置。当你使用了一个像这样的相对导入：from .. import foo,这里的点号表明在包的层次结构当中上升几个层级。比如，现在模块的名称是package.subpackage1.moudleX,然后..moduleA中的两个点号表示的是上升两个层级，到达package，然后package和moduleA结合，最终成为package.moduleA。要让from .. import这样的相对导入正常工作，模块的名称中至少要有和语句中相对应的“点”的数量。

...只能用在相对导入当使用

如果你的模块的名称是__main__，那么它就不被认为是在一个包当中，因为它的名称当中不含有“点”，所以你不能在它的里面使用from .. import。如果你使用了这个语句，那么程序就会报“relative-import in non-package"错误。

脚本不能包含相对导入：

当你直接运行moduleX或者是在命令行终端里运行程序的时候，这个时候模块的名称都是__main__，这就表明你不能使用相对导入。因为他们的名称表示他们并不在一个包当中。注：当你运行的python目录就是你模块所在的目录的时候，上面这种情况也会发生，这种情况下python过早的寻找当前目录的模块，并没有认为他们也是包的一部分。

当你运行交互式的解释器的时候，交互式进程的名称永远是__main__，因此你不能在交互式进程当中使用相对导入。相对导入只能在模块文件当中使用。

两个解决方法：

1：如果你想直接运行moduleX，但是你又想把它当做一个包的一部分，你可以使用python -m package.subpackage.moduleX. -m参数告诉python把它当做一个模块来加载，而不是顶层的脚本。

2：或许你并不想直接运行moduleX，你想在其它的脚本当中使用moduleX的函数，比如说这个脚本是myfile.py。如果是这种情况，需要把myfile.py放在别的地方，而不是在package目录里面。在myfile.py使用一下语句就可以正常工作了：from package.moduleA import spam.

注：对于上面说的这两种情况，包目录（比如上面的package）必须存在于python的搜索路径下面（sys.path)。如果不存在，你将不能够使用包中的任何东西。

自从python2.6，模块的名称不在决定使用__name__属性，而是使用__packege__属性。这就是为什么我避免使用__name__这么明确的名称来代表一个模块的名称。自从python2.6，一个模块的名称是由__package__+'.'+__name__来确定的，如果__packege__是None的话，那么这个名称就是__name__了。