Python中无if __name__ == "__main__"校验的自导入模块为何未无限递归？

首先先给出你提到的无if __name__ == "__main__"校验的foo3.py示例代码：

# foo3.py
print("t1")

def functionA():
    print("a1")
    import foo3
    print("a2")

print("m1")
functionA()
print("m3")

核心前提 #

Python 有模块导入缓存机制：每个模块首次被导入时，会完整执行一次模块顶层代码，之后会将模块对象存入sys.modules字典缓存，后续再导入同一个模块时，直接返回缓存的模块对象，不会重复执行模块顶层代码，这就是不会触发无限递归的根本原因。

运行python3 foo3.py的完整执行顺序 #

• 步骤1：当前foo3.py作为入口程序启动，此时对应模块的__name__值为__main__，从上到下执行顶层代码：
  1. 执行print("t1")，输出t1
  2. 完成functionA函数的定义（仅注册函数对象，不执行内部逻辑）
  3. 执行print("m1")，输出m1
  4. 调用functionA()，进入函数内部执行
• 步骤2：进入__main__模块的functionA执行：
  1. 执行print("a1")，输出a1
  2. 执行import foo3：此时检查sys.modules，入口程序对应的模块名是__main__，不存在名为foo3的缓存，因此正式加载foo3.py作为名为foo3的模块，重新执行该文件的顶层代码
• 步骤3：执行名为foo3的模块的顶层代码：
  1. 执行print("t1")，输出t1
  2. 完成foo3模块下functionA函数的定义（和__main__模块的functionA是独立的两个函数对象）
  3. 执行print("m1")，输出m1
  4. 调用foo3模块下的functionA()，进入该函数执行
• 步骤4：进入foo3模块的functionA执行：
  1. 执行print("a1")，输出a1
  2. 执行import foo3：检查sys.modules，名为foo3的模块已经在步骤3加载并存入缓存，直接返回缓存对象，不重复执行foo3.py顶层代码
  3. 执行print("a2")，输出a2
  4. 该函数执行完毕，返回步骤3的调用点
  5. 执行print("m3")，输出m3
  6. foo3模块加载完成，返回步骤2的import foo3调用点
• 步骤5：回到__main__模块的functionA继续执行：
  1. 执行print("a2")，输出a2
  2. 该函数执行完毕，返回步骤1的调用点
  3. 执行print("m3")，输出m3
  4. 整个程序执行结束

最终输出顺序为：

t1
m1
a1
t1
m1
a1
a2
m3
a2
m3

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Milan