Python函数内导入模块：外部可否使用？与全局导入的差异

关于示例1的两个问题 #

• 未再次导入时，无法在函数外部使用random模块。原因：import random as rd写在函数compute内部，这行代码定义的rd（以及random）仅属于函数内部的局部作用域，函数外部的全局作用域中没有该名称的引用，自然无法访问。
• 若该函数未被调用，同样无法使用该模块。原因：Python代码按执行流程运行，函数内部的代码只有在函数被调用时才会执行。如果compute没被调用，里面的import语句根本不会执行，模块未被导入到当前程序的任何作用域中，无法被使用。

全局导入与函数内导入的运行机制差异 #

• 执行时机不同：
  • 全局导入（示例2的写法）：在程序加载、模块初始化阶段就会执行，模块会被一次性导入并加载到内存中，模块对象会绑定到全局作用域的对应名称上。
  • 函数内导入：只有当函数被调用时才会执行导入语句。Python会做优化——第一次导入时加载模块，后续调用直接引用已加载的模块对象，不会重复加载，但导入语句的作用域始终是函数局部。
• 作用域不同：
  • 全局导入的模块名称（比如示例2的rd）属于全局作用域，整个模块内的所有函数、代码块都能直接访问。
  • 函数内导入的模块名称仅属于该函数的局部作用域，只有在函数内部能访问，外部无法直接引用。
• 资源加载与初始化：
  • 全局导入会在程序启动时加载模块并执行模块级代码（比如全局变量初始化、函数定义等），会占用启动时的资源，但后续使用无需等待加载。
  • 函数内导入可以延迟模块的加载和初始化，只有在需要使用该模块功能时才会加载，能减少程序启动时的内存占用和启动时间，但第一次调用函数时会有短暂的加载开销。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Joel