核心概念：模块

在 Python 中，任何一个 .py 文件都可以被称为一个 模块，当你在一个脚本中导入另一个脚本时,你实际上是在导入那个脚本所定义的模块。

你有一个文件 my_module.py：

# my_module.py
def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")
def add(a, b):
    return a + b

这个文件 my_module.py 就是一个模块。

import 语句（最常用、最推荐）

这是最标准、最 Pythonic 的方式,它将整个模块作为一个对象导入。

导入整个模块

使用 import module_name 语法。

调用脚本 (main.py):

# main.py
import my_module  # 导入 my_module.py 文件
# 使用模块名.函数名 的方式来调用
my_module.greet("Alice")  # 输出: Hello, Alice!
result = my_module.add(5, 3)
print(f"The sum is: {result}")  # 输出: The sum is: 8

如何运行： 确保 main.py 和 my_module.py 在同一个目录下,然后在终端运行：

python main.py

优点：

• 命名空间清晰：所有函数和变量都必须通过 module_name. 前缀来访问,避免了命名冲突。
• 可读性强：一眼就能看出函数来自哪个模块。
• 标准做法：这是 Python 社区推荐的最佳实践。

为模块指定别名

如果模块名很长或者为了方便,可以给它起一个短别名。

调用脚本 (main.py):

# main.py
import my_module as mm  # 将 my_module 别名为 mm
# 使用别名来调用
mm.greet("Bob")  # 输出: Hello, Bob!
result = mm.add(10, 20)
print(f"The sum is: {result}")  # 输出: The sum is: 30

优点：

• 代码更简洁,尤其在多次调用模块内函数时。
• 常用于导入第三方库，如 import pandas as pd。

从模块中导入特定函数/变量

如果你只需要模块中的某一个或几个函数，可以使用 from ... import ... 语法。

调用脚本 (main.py):

# main.py
from my_module import greet, add  # 只导入 greet 和 add 函数
# 直接使用函数名，无需模块名前缀
greet("Charlie")  # 输出: Hello, Charlie!
result = add(100, 200)
print(f"The sum is: {result}")  # 输出: The sum is: 300

优点：

• 代码更简洁,无需写前缀。
• 只导入需要的内容，可能略微减少内存占用（虽然现代 Python 解释器优化得很好，这点差别不大）。

⚠️ 注意（缺点）：

• 命名冲突：如果当前脚本中已经有了一个同名的函数，导入后会覆盖它，如果 main.py 里也定义了一个 add 函数，from my_module import add 之后，main.py 里的 add 就会被 my_module 的 add 替换。

导入模块中的所有内容

使用 from ... import * 会导入模块中所有不以下划线 _ 开头的公共名称。

调用脚本 (main.py):

# main.py
from my_module import *  # 导入 my_module 中的所有公共内容
# 直接使用所有导入的函数
greet("David")  # 输出: Hello, David!
print(add(2, 2)) # 输出: 4

⚠️ 强烈不推荐！ 这种方式严重破坏命名空间，极易导致难以追踪的命名冲突，是“坏味道”的代码,请尽量避免使用。

exec() 函数（动态执行，需谨慎）

exec() 可以执行一个字符串形式的 Python 代码，你可以用它来读取并执行另一个 .py 文件的内容。

调用脚本 (main.py):

# main.py
with open('my_module.py', 'r', encoding='utf-8') as f:
    script_content = f.read()
作为字符串来执行
exec(script_content)
# 注意：exec执行后，my_module.py中的函数和变量会直接进入当前命名空间
greet("Eve")  # 这可以直接调用，因为exec已经执行了greet的定义
print(add(3, 5)) # 同理

优点：

• 动态性：可以在运行时决定执行哪个脚本,文件名甚至可以是一个变量。
• 灵活性高：可以动态修改代码后再执行。

缺点和风险：

• 安全性极差：如果执行的文件来自不可信的来源（如用户上传），exec() 可能会执行恶意代码,导致安全漏洞。
• 破坏命名空间：和 from ... import * 类似，它会将执行文件中的所有变量和函数都注入到当前作用域,造成混乱。
• 调试困难：错误堆栈信息会比较复杂,难以定位。

适用场景： 非常罕见，通常用于动态代码生成或特定领域的脚本引擎。99% 的情况下，你都应该使用 import。

subprocess 模块（作为独立进程运行）

这种方式不是在当前 Python 解释器中“导入”模块，而是像在命令行中一样，“调用”另一个 Python 脚本让它作为一个新的、独立的进程运行，主脚本会等待子脚本执行完毕,然后继续执行。

这适用于需要完全隔离环境或捕获子脚本的输出（标准输出/标准错误）的场景。

子脚本 (child_script.py):

# child_script.py
import sys
import time
print("Child script started.")
print(f"Child script received arguments: {sys.argv}") # sys.argv 可以获取命令行参数
for i in range(3):
    print(f"Child is running... {i+1}/3")
    time.sleep(1)
print("Child script finished.")

主脚本 (main.py):

# main.py
import subprocess
import sys
# 准备要传递给子脚本的参数
# 第一个参数是脚本名，后面的是传递给该脚本的参数
args = ['python', 'child_script.py', 'arg1', 'arg2']
print("Main script: about to run the child script.")
# 使用 run() 函数执行命令
# capture_output=True 会捕获子进程的标准输出和标准错误
# text=True 会以文本形式返回输出
# check=True 会在子进程返回非零退出码（即出错）时抛出异常
try:
    result = subprocess.run(args, capture_output=True, text=True, check=True)
    print("\nMain script: child script finished successfully.")
    print("--- Child's STDOUT ---")
    print(result.stdout) # 打印子脚本的输出
    # 如果子脚本有错误输出（print 到 stderr），可以通过 result.stderr 查看
    # print("--- Child's STDERR ---")
    # print(result.stderr)
except subprocess.CalledProcessError as e:
    print(f"Child script failed with error code {e.returncode}")
    print(f"Error output: {e.stderr}")
print("Main script: continuing execution...")

如何运行： 在终端运行：

python main.py

优点：

• 完全隔离：子脚本在独立的进程中运行，它的内存、变量、错误不会影响主脚本。
• 可以捕获输入输出：非常适合将其他脚本或命令行工具当作“黑盒”来调用,并获取其结果。
• 可以传递命令行参数。

缺点：

• 开销大：创建一个新进程比导入模块要慢得多,资源消耗也更大。
• 通信复杂：如果需要主脚本和子脚本之间进行复杂的数据交换（不只是简单的字符串）,会比在同一个进程内导入模块麻烦得多。

总结与最佳实践

最终建议：

1. 首选 import：当你需要在一个 Python 程序中使用另一个 Python 文件中的代码时，毫不犹豫地使用 import，这是最正确、最安全、最符合 Python 设计哲学的方式。
2. 次选 subprocess：当你需要将另一个 Python 脚本（或任何其他命令行程序）作为一个独立的、外部的工具来执行，并获取其输出时，使用 subprocess。
3. 避免 exec()：除非你有非常特殊且明确的需求，并且完全理解其风险，否则不要使用 exec() 来执行整个文件。