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Python 為什麼沒有 main 函數?為什麼我不推薦寫 main 函數?_網頁設計公司

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毫無疑問 Python 中沒有所謂的 main 入口函數,但是網上經常看到一些文章提“Python 的 main 函數”、“建議寫 main 函數”……

有些人是知情的,他的意圖可能是模仿那些正宗的 main 函數,但還有不少人明顯是被誤導了(或自己誤解了),就寫出來很累贅的代碼。

本期“Python 為什麼”欄目來聊聊 Python 為什麼沒有 main 函數?

在開始正題之前,先要來回答這兩個問題:所謂的 “main 函數”是指什麼?為什麼有些編程語言需要強制寫一個 main 函數?

某些編程語言以 main 函數作為程序的執行入口,例如 C/C++、C#、 Java、Go 和 Rust 等,它們具有特定的含義:

  • main 函數名是強制的,也就是要求必須有一個 main 函數
  • main 函數最多只能有一個,也就是說程序的入口是唯一的
  • 語法格式有一定的要求,具有相對固定的模板

為什麼要強制一個 main 入口函數呢?

這些語言是編譯型語言,需要把代碼編譯成可執行的二進制文件,為了讓操作系統/啟動器找到程序的起點,所以要約定這一個函數。簡單地說,就是在一大堆代碼里,需要定義一個顯著的可用於執行的開頭。

不難看出,main 函數是那些語言中重要而不可缺的有機組成部分。

然而,我們再來看看 Python,情況就大不相同了。

  • Python 是解釋型語言,即腳本語言,運行過程是從上往下,逐行解析運行,也就是說它的起點是可知的
  • 每個 .py 文件就是一個可執行文件,都可作為整個程序的入口文件,也就是說程序的入口是靈活可變的,沒有必須遵守的約定
  • 有時候運行 Python 項目,並沒有指定入口文件(命令行中較常見,例如”python -m http.server 8000″), 那可能是存在 __main__.py 文件,它所在的包被當成一個“文件”來執行了

歸結起來,意思是說 Python 這種腳本語言跟編譯型語言不同,它不管是在單個模塊層面(即一個 .py 文件),還是在由多個模塊組成的包層面,都可選擇靈活的執行方式,不像其它語言缺了約定好的入口就沒法執行。

也就是說,Python 沒有必要在語法層面規定程序員必須定義出一個統一的入口(不管是函數還是類還是什麼東西)。

有些同學可能會有疑惑,因為他們經常看到或者自己寫出下面這樣的代碼:

# main 里是某些主體代碼
def main():
    …… 
 
if __name__ == '__main__':
    main()

難道這不就是 Python 的 main 函數么?相信有不少同學會這麼想!

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非也!非也!

除了函數名是“main”以外,它跟我們前面介紹的正統的 main 函數沒有半毛錢關係,既沒有強制性,也沒有必然決定程序執行順序的作用。缺少它,也不會導致什麼語法問題。

之所以有些知情人要命名出一個”main“函數,其實是想強調它的”主要“地位,想要人為地安排它作為第一個執行的函數。他們可能認為這樣命名的函數,比較容易記憶。

之所以有些知情人要寫if __name__ == '__main__' ,可能想表明 main() 只有在當前腳本被直接執行時才運行,不希望被導入其它模塊時運行。

對於這些“知情人”,他們有一定的道理。

但是,我個人並不推薦這種寫法,甚至有時候會非常反感!

最明顯的例子:明明只有幾十行代碼,或者僅有一個腳本文件,實現一個簡單的功能(一小段爬蟲、用 turtle 畫張圖等等),但是它們都按前面的樣式寫了。

我每次看到這種不假思索的累贅代碼,就覺得難受。為什麼要寫那行 if 語句呢?可能的話,應該拆分 main 函數,甚至不必封裝成一個函數啊!

我個人總結出以下的經驗:

  • 打破慣性思維,寫出地道的代碼。main 入口函數是某些語言特有的,不該在 Python 中“照貓畫虎”,應該了解腳本語言的特點,寫出簡潔優雅的風格
  • 使用 main.py 而非 main()。因為 Python 的程序執行單位其實是腳本文件,而非某個函數或者類,所以建議把入口文件命名為 main.py,內部的函數按需求而定
  • 可以的話,使用__main__.py 作為入口文件。這個文件結合命令行的“-m”參數使用,非常好用。推薦閱讀:Python 中 -m 的典型用法、原理解析與發展演變
  • 不推薦寫if __name__ == '__main__' 。首先,如果只有一個文件的話,因為不存在導出的可能,不建議寫。其次,存在多文件時,入口文件(main.py)中極不推薦寫這一句,此文件的代碼邏輯應該精鍊,理論上其內容不該被導出到其它模塊使用,因為它是起點!最後,多文件的非入口文件也不建議寫,因為在非入口文件中寫這個判斷,最大的作用就是寫一些測試代碼,但是測試代碼應該分離出來,寫到專門的目錄或文件中。

小結:本文首先解釋了什麼是 main 入口函數,以及為什麼某些語言會強制要求寫 main 函數;接着,解釋了為什麼 Python 不需要寫 main 函數;最後則是針對某些人存在的慣性誤區,分享了我個人的四點編程經驗。

本文屬於“Python為什麼”系列文章(Python貓出品),該系列主要關注 Python 的語法、設計和發展等話題,以一個個“為什麼”式的問題為切入點,試着展現 Python 的迷人魅力。部分話題會推出視頻版,請在 B 站收看,觀看地址:視頻地址

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