原来如此:Python居然有6种模块路径搜索方式
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当我们使用import语句导入模块时，Python 是怎么找到这些模块的呢？今天我就带大家深入了解 Python 的 6 种模块路径搜索方式。
一、Python 模块路径搜索的重要性
在实际开发中，我们经常会用到各种第三方库，比如处理数据的pandas，进行网络请求的requests，还有做数据分析的numpy等等。如果 Python 找不到这些模块，我们的代码就无法正常运行，就好像你想用一个工具，却怎么也找不到它放在哪里，那多着急啊！所以，了解模块路径搜索方式，是我们写好 Python 代码的重要基础。
二、Python 模块路径搜索的 6 种方式
1. 内置模块搜索
Python 有很多内置模块，这些模块就像是 Python 自带的 “基础工具包”，不需要额外安装，随时都能使用。比如os模块，它提供了许多与操作系统交互的功能；math模块，包含了各种数学运算函数。当我们使用import os或import math时，Python 会优先在内置模块列表中查找。我认为这就好比你在一个工具房里，最常用的工具都会放在最显眼、最容易拿到的地方，Python 的内置模块也是这样，被放在了搜索的首位。
2. 当前工作目录搜索
如果导入的不是内置模块，Python 接下来会在当前工作目录中查找。当前工作目录是什么呢？简单来说，就是你运行 Python 脚本时所在的文件夹。我举个例子，假如你在D:\python_projects\my_project文件夹下有一个main.py文件，在这个文件里你想要导入一个自定义的my_module.py模块，如果my_module.py也在D:\python_projects\my_project这个文件夹里，Python 就能顺利找到它。
我们可以通过以下代码查看当前工作目录：
import os
print(os.getcwd())运行这段代码，就能打印出当前的工作目录路径。
3. PYTHONPATH 环境变量指定的路径搜索
除了当前工作目录，我们还可以通过设置PYTHONPATH环境变量，告诉 Python 去其他路径查找模块。我觉得这就像是给 Python 画了一张路线图，让它按照我们指定的路线去寻找模块。
在 Windows 系统中，设置PYTHONPATH环境变量的步骤如下：
- 右键点击 “此电脑”，选择 “属性”。
- 在弹出的窗口中，点击 “高级系统设置”。
- 在 “系统属性” 窗口的 “高级” 选项卡中，点击 “环境变量” 按钮。
- 在 “系统变量” 部分，找到 “Path” 变量，点击 “编辑”。
- 点击 “新建”，然后输入你想要添加的模块搜索路径，比如D:\python_modules。
- 依次点击 “确定” 保存设置。
在 Linux 或 macOS 系统中，可以通过编辑.bashrc或.bash_profile文件来设置PYTHONPATH，在文件末尾添加如下内容：
export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/home/user/python_modules其中/home/user/python_modules是你指定的模块路径，保存文件后，执行source ~/.bashrc或source ~/.bash_profile使设置生效。
设置好PYTHONPATH后，Python 就会在这些指定的路径中搜索模块。
4. 标准库路径搜索
Python 安装完成后，会有一个存放标准库的目录。标准库是 Python 官方提供的一系列模块，功能非常丰富，涵盖了文件处理、网络通信、数据处理等各个方面。Python 会在标准库路径中搜索模块。不同的操作系统，标准库的安装路径可能会有所不同，以下是常见操作系统中 Python 标准库的大致路径：
操作系统 | 标准库路径示例 |
Windows | C:\PythonXX\Lib（XX为 Python 版本号） |
Linux | /usr/lib/pythonXX（XX为 Python 版本号） |
macOS |
|
当我们导入标准库中的模块时，Python 就会在这些路径中查找。
5. 第三方库安装路径搜索
我们平时使用的很多第三方库，比如pandas、requests等，在安装时都会被放置在特定的路径下。一般来说，使用pip安装的第三方库，会被安装在 Python 的site-packages目录中。在 Windows 系统中，这个目录通常位于C:\PythonXX\Lib\site-packages；在 Linux 和 macOS 系统中，一般位于
/usr/local/lib/pythonXX/site-packages（XX为 Python 版本号） 。Python 会自动在site-packages目录中搜索第三方库模块。
我给大家举个例子，当我们使用pip install requests安装了requests库后，在 Python 代码中使用import requests，Python 就能在site-packages目录中找到requests模块并导入。
6. .pth文件指定的路径搜索
除了前面几种方式，我们还可以通过.pth文件来指定模块搜索路径。.pth文件其实就是一个纯文本文件，里面每一行写一个路径，Python 会读取这些路径，并将其添加到模块搜索路径中。
我来演示一下具体的操作步骤：
- 在 Python 的site-packages目录下（前面提到的第三方库安装目录），新建一个文本文件，比如my_paths.pth。
- 用文本编辑器打开my_paths.pth文件，在里面写入你想要添加的模块路径，比如D:\my_custom_modules，保存文件。
- 之后，Python 在搜索模块时，就会包含D:\my_custom_modules这个路径了。
三、如何验证模块路径搜索顺序
为了更直观地了解 Python 模块路径搜索的顺序，我们可以通过sys.path来查看。sys.path是一个包含了 Python 模块搜索路径的列表，Python 会按照这个列表中的顺序依次搜索模块。
以下是查看sys.path的代码：
import sys
print(sys.path)运行这段代码，你会看到类似这样的输出：
['', 'C:\\Python39\\python39.zip', 'C:\\Python39\\DLLs', 'C:\\Python39\\lib', 'C:\\Python39', 'C:\\Python39\\lib\\site-packages']列表中的第一个元素''代表当前工作目录，后面依次是 Python 的一些内置路径和第三方库路径等。通过查看sys.path，我们就能清楚地知道 Python 会按照怎样的顺序去搜索模块了。
四、常见问题
1. 模块找不到的问题
有时候我们会遇到ModuleNotFoundError错误，提示找不到模块。这很可能是因为模块不在 Python 的搜索路径中。如果是自定义模块，你可以检查一下模块是否在当前工作目录，或者是否设置了正确的PYTHONPATH环境变量；如果是第三方库，确认一下是否已经正确安装，以及安装路径是否在sys.path中。
2. 模块冲突的问题
当不同路径下存在同名模块时，可能会出现模块冲突。Python 会按照sys.path的顺序，优先导入先找到的模块。如果遇到这种情况，你可以调整sys.path的顺序，或者修改模块名称来避免冲突。
以上详细梳理了 Python 的模块路径搜索方式。若你对内容深度、案例类型还有想法，或是想补充其他 Python 技巧内容，欢迎评论区留言。