Pythonの__init__.pyファイルの役割の詳細解説

__init__.pyファイルの役割は、フォルダをPythonモジュールに変換することです。Pythonの各モジュールのパッケージには、__init__.pyファイルがあります。

通常、__init__.pyファイルは空ですが、他の機能を追加することもできます。パッケージをインポートする際、実際にはその__init__.pyファイルをインポートしています。これにより、__init__.pyファイル内で必要なモジュールを一括でインポートすることができ、個別にインポートする必要がなくなります。

# package
# __init__.py
import re
import urllib
import sys
import os
# a.py
import package 
print(package.re, package.urllib, package.sys, package.os)

ここでは、__init__.pyファイル内の参照ファイルにパッケージ名を追加する必要があります。

__init__.pyには重要な変数、__all__があります。それはすべてのモジュールをインポートするために使用されます。

# __init__.py
__all__ = ['os', 'sys', 're', 'urllib']
# a.py
from package import *

この場合、__init__.pyファイルに登録された__all__リスト内のモジュールやパッケージが現在のファイルにインポートされます。

了解できますように、__init__.pyは主にパッケージのインポート動作を制御します。__init__.pyファイルの役割を明確に理解するには、import文の参照メカニズムについて詳細に確認する必要があります：

import文でインポートできるオブジェクトは以下のタイプです：

• モジュールファイル（.pyファイル）

• CまたはC++; エクステンション（共有ライブラリやDLLファイルにコンパイルされた）

• パッケージ（複数のモジュールを含む）

• 内部モジュール（Cで書かれ、Pythonインタープリタにリンクされた）

モジュールをインポートする際、インタープリタはインポートファイルを検索するためにsys.pathリスト内のディレクトリの順序に従います。

import sys
>>> print(sys.path)
# Linux:
['', '']/usr/local/lib/python3.4',
'/usr/local/lib/python3.4/プラットフォーム-sunos5',
'/usr/local/lib/python3.4/lib-tk',
'/usr/local/lib/python3.4/lib-dynload',
'/usr/local/lib/python3.4/site-packages'
# Windows:
['', 'C:\\WINDOWS\\system32\\python34.zip34\\DLLs34\\lib', 'C:\\Python34\\lib\\plat-win34\\lib\\lib-tk34\\Lib\\site-packages\\pythonwin34', 'C:\\Python34\\lib\\site-packages34\\lib\\site-packages\\win32', 'C:\\Python34\\lib\\site-packages\\win32\\lib', 'C:\\Python34\\lib\\site-packages\\wx-2.6-msw-unicode'

listの最初の要素の空文字列は、現在のディレクトリを表します。

.pycファイルと.pyoファイルについて

.pyファイルのアセンブリは、import文が実行されたときにのみ行われます。.pyファイルが最初にインポートされたとき、それがバイトコードにアセンブリされ、同じ名前の.pycファイルにバイトコードが書き込まれます。その後の各インポート操作は、直接.pycファイルを実行します（.pyファイルの変更日が変更された場合、新しい.pycファイルが生成されます）。インタープリタが使用する-Oオプションを使用すると、同名の.pyoファイルが使用されます。このファイルはアサーション（assert）、バックトラック情報、その他のデバッグ情報を取り除き、サイズが小さくなり、高速に実行されます。（使用-OOオプションを使用すると、生成される.pyoファイルはドキュメント情報を無視します（）。

モジュールのインポート

モジュールは通常、独立した.pyファイルとして存在し、import文で直接参照できます。モジュールのファイル形式には.py、.pyo、.pyc、.pyd、.so、.dllがあります。

モジュールをインポートする際に、インタープリタは以下の作業を行います：

1. インポートされたモジュールの名前で新しい名前空間を作成し、その名前空間を通じてインポートされたモジュールの属性およびメソッドにアクセスできます。

2. 新しく作成された名前空間で源コードファイルを実行します。

3. 源コードファイルのオブジェクトを作成し、そのオブジェクトはモジュールの名前空間を参照します。このようにして、このオブジェクトを通じてモジュール内の関数および変数にアクセスできます。

import 文言はプログラムのどこでも使用できます。プログラム内で同じモジュールを複数回インポートすることもできますが、モジュール内のコードは最初にインポートされたときにのみ実行されます。後のimport文は、単にモジュール名空間への参照を作成するだけであります。

sys.modules辞書は、すべてのインポートされたモジュールのモジュール名とモジュールオブジェクトのマッピングを保存しています。

パッケージのインポート

関連するモジュールが一つのパッケージとして構成され、メンテナンスと使用を容易にし、名前空間の衝突を最小限に抑えることができます。一般的に、パッケージの構造は以下のようになります：

package
|- subpackage1
|- __init__.py
|- a.py
|- subpackage2
|- __init__.py
|- b.py

以下のいくつかのインポート方法があります：

import subpackage1.a # モジュールsubpackage.aをグローバル名前空間にインポートします。例えば、a中の属性にアクセスする場合はsubpackageを使用します1.a.attr
from subpackage1 import a # モジュールaをグローバル名前空間にインポートします。例えば、a中の属性にアクセスする場合はa.attr_aを使用します
from subpackage.a import attr_a # モジュールaの属性を名前空間に直接インポートします。例えば、a中の属性にアクセスする場合はattr_aを使用します 
from文を使うと、モジュールを現在の名前空間に直接インポートできます。from文は、インポートされたオブジェクトの名前空間を参照しません。代わりに、インポートされたオブジェクトを現在の名前空間に直接導入します。

以下は、編集者が皆さんに紹介するPythonの__init__.pyファイルの詳細な説明です。皆さんの助けになれば幸いです。何か疑問があれば、コメントを残してください。編集者は皆さんの質問に迅速に回答します。このサイトへのサポートに感謝しています！

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