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概要

パッケージ内でファイルをimportする実験のため、
下記の構成にてm.pyを実行すると、エラー cannot import name 'xxx' from partially initialized moduleが発生しました。

しかし__init__.pyの行の順番を入れ替えるとエラーが消滅し、正常に動作します。

ファイル内容

__init__.py

from tsmod.m import ModuleM
from tsmod.p import ModuleP

m.py

from tsmod import ModuleP


class ModuleM:
    pass

p.py

class ModuleP:
    pass

ディレクトリ構成

tsmod
 L __init__.py
 L m.py
 L p.py

実行条件

実行環境

OS: Ubuntu 20.04.2 LTS
Pythonバージョン: 3.8.5

PyCharm2021.1.2にて実行
画像の説明をここに入力

コマンド

/usr/bin/python3.8 /home/USER/XXX/XXXX/tsmod/m.py

エラー内容

Traceback (most recent call last):
  File "/home/USER/XXX/XXXX/tsmod/m.py", line 1, in <module>
    from tsmod import ModuleP
  File "/home/USER/XXX/XXXX/tsmod/__init__.py", line 1, in <module>
    from tsmod.m import ModuleM
  File "/home/USER/XXX/XXXX/tsmod/m.py", line 1, in <module>
    from tsmod import ModuleP
ImportError: cannot import name 'ModuleP' from partially initialized module 'tsmod' (most likely due to a circular import) (/home/USER/XXX/XXXX/tsmod/__init__.py)

Process finished with exit code 1

__init__.py (正常動作版)

1行目と2行目を入れ替え。

from tsmod.p import ModuleP
from tsmod.m import ModuleM

疑問

  1. なぜエラーが発生しているのか?
  2. なぜ__init__.pyの順番を入れ替えることでエラーが消滅するのか?

補足

pycharm上でなくターミナルにてm.pyを実行した場合、ModuleNotFoundErrorが出ました。

コマンド

/usr/bin/python3.8 /home/USER/XXX/XXXX/tsmod/m.py

エラー内容

Traceback (most recent call last):
  File "/home/USER/XXX/XXXX/tsmod/m.py", line 1, in <module>
    from tsmod import ModuleP
ModuleNotFoundError: No module named 'tsmod'
1
  • 実行状況とエラー内容を追記しました
    – tan
    Commented 2021年6月13日 11:52

2 件の回答 2

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1. なぜエラーが発生しているのか?

状況とエラーメッセージ内容を見ると、メッセージに書いてある通りcircular importが発生しているためでしょう。

ImportError: cannot import name 'ModuleP' from partially initialized module 'tsmod' (most likely due to a circular import) (/home/USER/XXX/XXXX/tsmod/__init__.py)

cannot import name 'ModuleP' from partially initialized module 'tsmod'
→部分的に初期化されたモジュール「tsmod」から名前「ModuleP」をインポートできません。


(Ubuntu上の?)PyCharmでモジュール内のあるスクリプトを実行すると、モジュールをインポートしたように見えるのは謎ですが、エラーのスタックトレースを見る限り以下のような状況でしょう。

  1. m.pyの1行目のfrom tsmod import ModulePが処理される
  2. tsmodモジュールの__init__.pyの1行目のfrom tsmod.m import ModuleMが処理される
  3. この時点でtsmodモジュールの情報が(おそらくモジュール名だけ)部分的にPythonに登録される
  4. m.pyの1行目のfrom tsmod import ModulePが処理される
  5. Pythonに登録された部分的なtsmodモジュール情報内にModulePが存在しないのでエラーになる

2. なぜ__init__.pyの順番を入れ替えることでエラーが消滅するのか?

__init__.py内の行を逆にすると、以下のように動作すると思われます。

  1. m.pyの1行目のfrom tsmod import ModulePが処理される
  2. tsmodモジュールの__init__.pyの1行目のfrom tsmod.p import ModulePが処理される
  3. p.pyModulePが処理され、tsmodモジュールに登録される
  4. tsmodモジュールの__init__.pyの2行目のfrom tsmod.m import ModuleMが処理される
  5. m.pyの1行目のfrom tsmod import ModulePが処理される
  6. tsmodモジュールには既にModulePが登録されているので、正常にインポートされる
  7. m.pyModuleMが処理され、tsmodモジュールに登録される
  8. この時点でtsmodモジュールの情報が完全にPythonに登録される==__init__.pyの処理が終了する
  9. m.pyModuleMが処理され、tsmodモジュールに登録される???(どうなっているかは不明)

そしておそらく @oriri さん回答のようにfrom tsmod.p import ModulePとした場合は、以下のようにPython上に登録された情報ではなくp.pyファイルを直接見に行くのでしょう。

  1. m.pyの1行目のfrom tsmod.p import ModulePが処理される
  2. tsmodフォルダ?のp.pyが読み込まれてModulePが処理・登録される
  3. m.pyModuleMが処理・登録される

例えば__init__.pyを含む各ファイルの各行の前後・間にprint('何か挿入箇所の位置情報')を挿入してどの順番で実行されているかを調べると、状況が分かると思われます。


こちらの記事等を参考にcircular importとなるような設計は見直した方が良いでしょう。
python import動作

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たぶん m.py 部分かも? (以下のように修正すれば OK)

from tsmod import ModuleP

👇

from tsmod.p import ModuleP

行の入れ替え前でも, 入れ替え後でも, 同様にエラーになりそうに思えるけど,
Pythonでは, 実際にモジュールを必要とするまで loadを遅延する機能があり,
先に ModuleP を読み込んだあとでの, m.py内の importは保留されたのかもしれない?
(動作の詳細は分かりません)


(VS Code の Python拡張では, このような import 指定ミスは警告?が出ます)
(その様な機能を持つ エディターか開発環境を活用し, 問題特定に繋げると便利です)

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