可能很多同学在阅读Python源代码时会发现经常会出现if __name__ == '__main__':这样的代码，那么这样的代码起到什么作用呢？本文将为你深入解析__name__变量的含义和应用场景。

当Python解析器读源代码文件时，会做如下两件事情：

• 设置特殊变量，如__name__；

• 执行源代码文件中的所有代码；

现在我们将焦点放到__name__变量上来，看看在Python程序中为什么要使用__name__变量。

让我们先使用一段代码示例来探索导入和脚本的工作方式。假设这些代码位于名为foo.py的文件中。

print("before import")
import math


print("before functionA")
def functionA():
    print("Function A")


print("before functionB")
def functionB():
    print("Function B {}".format(math.sqrt(100)))


print("before __name__ guard")
if __name__ == '__main__':
    functionA()
    functionB()
print("after __name__ guard")

当Python解释器读取源文件时，它首先定义一些特殊变量。在这个案例中，我们关心的是__name__变量。如果将Python脚本文件作为主程序运行，也就是通过下面的命令运行foo.py。

python foo.py

Python解释器会使用下面的代码为__name__变量赋值，也就是说，__name__变量的值是"__main__"。

__name__ = "__main__"

另一方面，假设其他模块是主程序，并且它将导入foo.py。这意味着在主程序中会有如下的语句：

import foo

Python解释器将搜索foo.py文件（以及搜索其他一些变体），在执行该模块之前，它将从import语句中将名称“ foo”分配给__name__变量，也即是使用下面的代码为__name__变量赋值。

__name__ = "foo"

设置__name__变量后，Python解释器通过一次执行一条语句的方式执行模块中的所有代码。您可能想要在代码示例侧面打开另一个窗口，以便您可以按照以下说明进行操作。

现在执行前面的代码，会输出如下内容：

before import
before functionA
before functionB
before __name__ guard
Function A
Function B 10.0
after __name__ guard

如果当前的Python脚本按着主程序的方式执行（使用python命令），那么__name__变量的值就是"__main__"。这样就会调用functionA和functionB函数，从而输出 "Function A" 和 "Function B 10.0"

如果foo.py脚本不是作为主程序运行，而是被另一个程序导入，则__name__变量的值是“ foo”，而不是“ __main__”，在这种情况下，将不会调用functionA和functionB函数。不过在这种情况下，仍然会输出 "after __name__ guard" ，因为这条语句不属于if语句。

现在总结一下：

根据foo.py的运行方式，可能会有两种输出结果。

（1）作为主程序运行，会输出如下结果

before import
before functionA
before functionB
before __name__ guard
Function A
Function B 10.0
after __name__ guard

（2）作为模块被导入，会输出如下结果：

before import
before functionA
before functionB
before __name__ guard
after __name__ guard

可能有很多同学会有这样的疑问，为什么Python要提供这个功能呢？像C#、Java这样的编程语言并没有这样的功能啊！其实这要从Python脚本的运行机理谈起。如果Python脚本作为主程序执行，这个执行方式与Java类似。不过当导入一个Python模块就不一样了。对于Java语言，导入一个包，也只是导入而已，除非显式调用包中的API，否则单单导入，是不会执行Java代码的。但Python就不一样了，如果使用import语句导入一个模块，其实是先执行被导入模块中的所有代码，然后才会执行当前模块的代码。例如，下面的代码，会先执行foo.py脚本中的代码，然后才会执行print('current module')

import foo
print('current module')

执行这段代码，会输出如下的内容：

before import
before functionA
before functionB
before __name__ guard
after __name__ guard
current module

如果一个Python脚本，同时即可以作为主程序执行，也可以作为模块被导入，这就要求在模块被导入时不执行作为主程序执行时的代码，所以如果是在主程序中执行的代码，应该使用__main__变量进行判断。

关于__name__的一些疑问

有的同学问，在脚本文件中可以有多个__name__校验代码块吗？其实通常只有一个__name__校验代码块吗，但Python解析器并不会阻止你编写多个__name__校验代码块吗。

下面再给大家2段代码，看看输出结果会是什么：

# foo2.py
def functionA():
    print("a1")
    import foo2
    print("a2")
    functionB()
    print("a3")


def functionB():
    print("b")


print("t1")
if __name__ == "__main__":
    print("m1")
    functionA()
    print("m2")
print("t2")

在这段代码中导入了模块本身（foo2.py），执行代码，会输出如下结果：

t1
m1
a1
t1
t2
a2
b
a3
m2
t2

大家可以分析一下这段代码的执行过程。下面将if __name__ == "__main__":去掉，看看会发生什么。

# foo3.py
def functionA():
    print("a1")
    import foo3
    print("a2")
    functionB()
    print("a3")


def functionB():
    print("b")


print("t1")
print("m1")
functionA()
print("m2")
print("t2")

执行这段代码，会引起死循环吗？其实是不会的，因为Python解析器有缓存，如果一个模块在当前模块中已经被导入了，当第二次导入时，将不会再次执行被导入模块的代码，而是直接使用缓存中的内容，所以import foo3只会导致foo3.py文件中的代码作为导入模块的方式被执行一次。所以执行这段代码，输出结果如下：

t1
m1
a1
t1
m1
a1
a2
b
a3
m2
t2
a2
b
a3
m2
t2

大家可以自己分析一下程序的执行过程。

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