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[python.git] / Doc / reference / simple_stmts.rst
blobb9cdd91db793b45d1fa39666307db13255a70684
2 .. _simple:
4 *****************
5 Simple statements
6 *****************
8 .. index:: pair: simple; statement
10 Simple statements are comprised within a single logical line. Several simple
11 statements may occur on a single line separated by semicolons.  The syntax for
12 simple statements is:
14 .. productionlist::
15    simple_stmt: `expression_stmt`
16               : | `assert_stmt`
17               : | `assignment_stmt`
18               : | `augmented_assignment_stmt`
19               : | `pass_stmt`
20               : | `del_stmt`
21               : | `print_stmt`
22               : | `return_stmt`
23               : | `yield_stmt`
24               : | `raise_stmt`
25               : | `break_stmt`
26               : | `continue_stmt`
27               : | `import_stmt`
28               : | `global_stmt`
29               : | `exec_stmt`
32 .. _exprstmts:
34 Expression statements
35 =====================
37 .. index::
38    pair: expression; statement
39    pair: expression; list
41 Expression statements are used (mostly interactively) to compute and write a
42 value, or (usually) to call a procedure (a function that returns no meaningful
43 result; in Python, procedures return the value ``None``).  Other uses of
44 expression statements are allowed and occasionally useful.  The syntax for an
45 expression statement is:
47 .. productionlist::
48    expression_stmt: `expression_list`
50 An expression statement evaluates the expression list (which may be a single
51 expression).
53 .. index::
54    builtin: repr
55    object: None
56    pair: string; conversion
57    single: output
58    pair: standard; output
59    pair: writing; values
60    pair: procedure; call
62 In interactive mode, if the value is not ``None``, it is converted to a string
63 using the built-in :func:`repr` function and the resulting string is written to
64 standard output (see section :ref:`print`) on a line by itself.  (Expression
65 statements yielding ``None`` are not written, so that procedure calls do not
66 cause any output.)
69 .. _assignment:
71 Assignment statements
72 =====================
74 .. index::
75    pair: assignment; statement
76    pair: binding; name
77    pair: rebinding; name
78    object: mutable
79    pair: attribute; assignment
81 Assignment statements are used to (re)bind names to values and to modify
82 attributes or items of mutable objects:
84 .. productionlist::
85    assignment_stmt: (`target_list` "=")+ (`expression_list` | `yield_expression`)
86    target_list: `target` ("," `target`)* [","]
87    target: `identifier`
88          : | "(" `target_list` ")"
89          : | "[" `target_list` "]"
90          : | `attributeref`
91          : | `subscription`
92          : | `slicing`
94 (See section :ref:`primaries` for the syntax definitions for the last three
95 symbols.)
97 .. index:: pair: expression; list
99 An assignment statement evaluates the expression list (remember that this can be
100 a single expression or a comma-separated list, the latter yielding a tuple) and
101 assigns the single resulting object to each of the target lists, from left to
102 right.
104 .. index::
105    single: target
106    pair: target; list
108 Assignment is defined recursively depending on the form of the target (list).
109 When a target is part of a mutable object (an attribute reference, subscription
110 or slicing), the mutable object must ultimately perform the assignment and
111 decide about its validity, and may raise an exception if the assignment is
112 unacceptable.  The rules observed by various types and the exceptions raised are
113 given with the definition of the object types (see section :ref:`types`).
115 .. index:: triple: target; list; assignment
117 Assignment of an object to a target list is recursively defined as follows.
119 * If the target list is a single target: The object is assigned to that target.
121 * If the target list is a comma-separated list of targets: The object must be an
122   iterable with the same number of items as there are targets in the target list,
123   and the items are assigned, from left to right, to the corresponding targets.
124   (This rule is relaxed as of Python 1.5; in earlier versions, the object had to
125   be a tuple.  Since strings are sequences, an assignment like ``a, b = "xy"`` is
126   now legal as long as the string has the right length.)
128 Assignment of an object to a single target is recursively defined as follows.
130 * If the target is an identifier (name):
132     .. index:: statement: global
134   * If the name does not occur in a :keyword:`global` statement in the current
135     code block: the name is bound to the object in the current local namespace.
137   * Otherwise: the name is bound to the object in the current global namespace.
139   .. index:: single: destructor
141   The name is rebound if it was already bound.  This may cause the reference count
142   for the object previously bound to the name to reach zero, causing the object to
143   be deallocated and its destructor (if it has one) to be called.
145 * If the target is a target list enclosed in parentheses or in square brackets:
146   The object must be an iterable with the same number of items as there are
147   targets in the target list, and its items are assigned, from left to right,
148   to the corresponding targets.
150   .. index:: pair: attribute; assignment
152 * If the target is an attribute reference: The primary expression in the
153   reference is evaluated.  It should yield an object with assignable attributes;
154   if this is not the case, :exc:`TypeError` is raised.  That object is then
155   asked to assign the assigned object to the given attribute; if it cannot
156   perform the assignment, it raises an exception (usually but not necessarily
157   :exc:`AttributeError`).
159   .. _attr-target-note:
161   Note: If the object is a class instance and the attribute reference occurs on
162   both sides of the assignment operator, the RHS expression, ``a.x`` can access
163   either an instance attribute or (if no instance attribute exists) a class
164   attribute.  The LHS target ``a.x`` is always set as an instance attribute,
165   creating it if necessary.  Thus, the two occurrences of ``a.x`` do not
166   necessarily refer to the same attribute: if the RHS expression refers to a
167   class attribute, the LHS creates a new instance attribute as the target of the
168   assignment::
170      class Cls:
171          x = 3             # class variable
172      inst = Cls()
173      inst.x = inst.x + 1   # writes inst.x as 4 leaving Cls.x as 3
175   This description does not necessarily apply to descriptor attributes, such as
176   properties created with :func:`property`.
178   .. index::
179      pair: subscription; assignment
180      object: mutable
182 * If the target is a subscription: The primary expression in the reference is
183   evaluated.  It should yield either a mutable sequence object (such as a list) or
184   a mapping object (such as a dictionary). Next, the subscript expression is
185   evaluated.
187   .. index::
188      object: sequence
189      object: list
191   If the primary is a mutable sequence object (such as a list), the subscript must
192   yield a plain integer.  If it is negative, the sequence's length is added to it.
193   The resulting value must be a nonnegative integer less than the sequence's
194   length, and the sequence is asked to assign the assigned object to its item with
195   that index.  If the index is out of range, :exc:`IndexError` is raised
196   (assignment to a subscripted sequence cannot add new items to a list).
198   .. index::
199      object: mapping
200      object: dictionary
202   If the primary is a mapping object (such as a dictionary), the subscript must
203   have a type compatible with the mapping's key type, and the mapping is then
204   asked to create a key/datum pair which maps the subscript to the assigned
205   object.  This can either replace an existing key/value pair with the same key
206   value, or insert a new key/value pair (if no key with the same value existed).
208   .. index:: pair: slicing; assignment
210 * If the target is a slicing: The primary expression in the reference is
211   evaluated.  It should yield a mutable sequence object (such as a list).  The
212   assigned object should be a sequence object of the same type.  Next, the lower
213   and upper bound expressions are evaluated, insofar they are present; defaults
214   are zero and the sequence's length.  The bounds should evaluate to (small)
215   integers.  If either bound is negative, the sequence's length is added to it.
216   The resulting bounds are clipped to lie between zero and the sequence's length,
217   inclusive.  Finally, the sequence object is asked to replace the slice with the
218   items of the assigned sequence.  The length of the slice may be different from
219   the length of the assigned sequence, thus changing the length of the target
220   sequence, if the object allows it.
222 .. impl-detail::
224    In the current implementation, the syntax for targets is taken to be the same
225    as for expressions, and invalid syntax is rejected during the code generation
226    phase, causing less detailed error messages.
228 WARNING: Although the definition of assignment implies that overlaps between the
229 left-hand side and the right-hand side are 'safe' (for example ``a, b = b, a``
230 swaps two variables), overlaps *within* the collection of assigned-to variables
231 are not safe!  For instance, the following program prints ``[0, 2]``::
233    x = [0, 1]
234    i = 0
235    i, x[i] = 1, 2
236    print x
239 .. _augassign:
241 Augmented assignment statements
242 -------------------------------
244 .. index::
245    pair: augmented; assignment
246    single: statement; assignment, augmented
248 Augmented assignment is the combination, in a single statement, of a binary
249 operation and an assignment statement:
251 .. productionlist::
252    augmented_assignment_stmt: `augtarget` `augop` (`expression_list` | `yield_expression`)
253    augtarget: `identifier` | `attributeref` | `subscription` | `slicing`
254    augop: "+=" | "-=" | "*=" | "/=" | "//=" | "%=" | "**="
255         : | ">>=" | "<<=" | "&=" | "^=" | "|="
257 (See section :ref:`primaries` for the syntax definitions for the last three
258 symbols.)
260 An augmented assignment evaluates the target (which, unlike normal assignment
261 statements, cannot be an unpacking) and the expression list, performs the binary
262 operation specific to the type of assignment on the two operands, and assigns
263 the result to the original target.  The target is only evaluated once.
265 An augmented assignment expression like ``x += 1`` can be rewritten as ``x = x +
266 1`` to achieve a similar, but not exactly equal effect. In the augmented
267 version, ``x`` is only evaluated once. Also, when possible, the actual operation
268 is performed *in-place*, meaning that rather than creating a new object and
269 assigning that to the target, the old object is modified instead.
271 With the exception of assigning to tuples and multiple targets in a single
272 statement, the assignment done by augmented assignment statements is handled the
273 same way as normal assignments. Similarly, with the exception of the possible
274 *in-place* behavior, the binary operation performed by augmented assignment is
275 the same as the normal binary operations.
277 For targets which are attribute references, the same :ref:`caveat about class
278 and instance attributes <attr-target-note>` applies as for regular assignments.
281 .. _assert:
283 The :keyword:`assert` statement
284 ===============================
286 .. index::
287    statement: assert
288    pair: debugging; assertions
290 Assert statements are a convenient way to insert debugging assertions into a
291 program:
293 .. productionlist::
294    assert_stmt: "assert" `expression` ["," `expression`]
296 The simple form, ``assert expression``, is equivalent to ::
298    if __debug__:
299       if not expression: raise AssertionError
301 The extended form, ``assert expression1, expression2``, is equivalent to ::
303    if __debug__:
304       if not expression1: raise AssertionError(expression2)
306 .. index::
307    single: __debug__
308    exception: AssertionError
310 These equivalences assume that :const:`__debug__` and :exc:`AssertionError` refer to
311 the built-in variables with those names.  In the current implementation, the
312 built-in variable :const:`__debug__` is ``True`` under normal circumstances,
313 ``False`` when optimization is requested (command line option -O).  The current
314 code generator emits no code for an assert statement when optimization is
315 requested at compile time.  Note that it is unnecessary to include the source
316 code for the expression that failed in the error message; it will be displayed
317 as part of the stack trace.
319 Assignments to :const:`__debug__` are illegal.  The value for the built-in variable
320 is determined when the interpreter starts.
323 .. _pass:
325 The :keyword:`pass` statement
326 =============================
328 .. index::
329    statement: pass
330    pair: null; operation
332 .. productionlist::
333    pass_stmt: "pass"
335 :keyword:`pass` is a null operation --- when it is executed, nothing happens.
336 It is useful as a placeholder when a statement is required syntactically, but no
337 code needs to be executed, for example::
339    def f(arg): pass    # a function that does nothing (yet)
341    class C: pass       # a class with no methods (yet)
344 .. _del:
346 The :keyword:`del` statement
347 ============================
349 .. index::
350    statement: del
351    pair: deletion; target
352    triple: deletion; target; list
354 .. productionlist::
355    del_stmt: "del" `target_list`
357 Deletion is recursively defined very similar to the way assignment is defined.
358 Rather that spelling it out in full details, here are some hints.
360 Deletion of a target list recursively deletes each target, from left to right.
362 .. index::
363    statement: global
364    pair: unbinding; name
366 Deletion of a name removes the binding of that name  from the local or global
367 namespace, depending on whether the name occurs in a :keyword:`global` statement
368 in the same code block.  If the name is unbound, a :exc:`NameError` exception
369 will be raised.
371 .. index:: pair: free; variable
373 It is illegal to delete a name from the local namespace if it occurs as a free
374 variable in a nested block.
376 .. index:: pair: attribute; deletion
378 Deletion of attribute references, subscriptions and slicings is passed to the
379 primary object involved; deletion of a slicing is in general equivalent to
380 assignment of an empty slice of the right type (but even this is determined by
381 the sliced object).
384 .. _print:
386 The :keyword:`print` statement
387 ==============================
389 .. index:: statement: print
391 .. productionlist::
392    print_stmt: "print" ([`expression` ("," `expression`)* [","]]
393              : | ">>" `expression` [("," `expression`)+ [","]])
395 :keyword:`print` evaluates each expression in turn and writes the resulting
396 object to standard output (see below).  If an object is not a string, it is
397 first converted to a string using the rules for string conversions.  The
398 (resulting or original) string is then written.  A space is written before each
399 object is (converted and) written, unless the output system believes it is
400 positioned at the beginning of a line.  This is the case (1) when no characters
401 have yet been written to standard output, (2) when the last character written to
402 standard output is a whitespace character except ``' '``, or (3) when the last
403 write operation on standard output was not a :keyword:`print` statement.
404 (In some cases it may be functional to write an empty string to standard output
405 for this reason.)
407 .. note::
409    Objects which act like file objects but which are not the built-in file objects
410    often do not properly emulate this aspect of the file object's behavior, so it
411    is best not to rely on this.
413 .. index::
414    single: output
415    pair: writing; values
416    pair: trailing; comma
417    pair: newline; suppression
419 A ``'\n'`` character is written at the end, unless the :keyword:`print`
420 statement ends with a comma.  This is the only action if the statement contains
421 just the keyword :keyword:`print`.
423 .. index::
424    pair: standard; output
425    module: sys
426    single: stdout (in module sys)
427    exception: RuntimeError
429 Standard output is defined as the file object named ``stdout`` in the built-in
430 module :mod:`sys`.  If no such object exists, or if it does not have a
431 :meth:`write` method, a :exc:`RuntimeError` exception is raised.
433 .. index:: single: extended print statement
435 :keyword:`print` also has an extended form, defined by the second portion of the
436 syntax described above. This form is sometimes referred to as ":keyword:`print`
437 chevron." In this form, the first expression after the ``>>`` must evaluate to a
438 "file-like" object, specifically an object that has a :meth:`write` method as
439 described above.  With this extended form, the subsequent expressions are
440 printed to this file object.  If the first expression evaluates to ``None``,
441 then ``sys.stdout`` is used as the file for output.
444 .. _return:
446 The :keyword:`return` statement
447 ===============================
449 .. index::
450    statement: return
451    pair: function; definition
452    pair: class; definition
454 .. productionlist::
455    return_stmt: "return" [`expression_list`]
457 :keyword:`return` may only occur syntactically nested in a function definition,
458 not within a nested class definition.
460 If an expression list is present, it is evaluated, else ``None`` is substituted.
462 :keyword:`return` leaves the current function call with the expression list (or
463 ``None``) as return value.
465 .. index:: keyword: finally
467 When :keyword:`return` passes control out of a :keyword:`try` statement with a
468 :keyword:`finally` clause, that :keyword:`finally` clause is executed before
469 really leaving the function.
471 In a generator function, the :keyword:`return` statement is not allowed to
472 include an :token:`expression_list`.  In that context, a bare :keyword:`return`
473 indicates that the generator is done and will cause :exc:`StopIteration` to be
474 raised.
477 .. _yield:
479 The :keyword:`yield` statement
480 ==============================
482 .. index::
483    statement: yield
484    single: generator; function
485    single: generator; iterator
486    single: function; generator
487    exception: StopIteration
489 .. productionlist::
490    yield_stmt: `yield_expression`
492 The :keyword:`yield` statement is only used when defining a generator function,
493 and is only used in the body of the generator function. Using a :keyword:`yield`
494 statement in a function definition is sufficient to cause that definition to
495 create a generator function instead of a normal function.
497 When a generator function is called, it returns an iterator known as a generator
498 iterator, or more commonly, a generator.  The body of the generator function is
499 executed by calling the generator's :meth:`next` method repeatedly until it
500 raises an exception.
502 When a :keyword:`yield` statement is executed, the state of the generator is
503 frozen and the value of :token:`expression_list` is returned to :meth:`next`'s
504 caller.  By "frozen" we mean that all local state is retained, including the
505 current bindings of local variables, the instruction pointer, and the internal
506 evaluation stack: enough information is saved so that the next time :meth:`next`
507 is invoked, the function can proceed exactly as if the :keyword:`yield`
508 statement were just another external call.
510 As of Python version 2.5, the :keyword:`yield` statement is now allowed in the
511 :keyword:`try` clause of a :keyword:`try` ...  :keyword:`finally` construct.  If
512 the generator is not resumed before it is finalized (by reaching a zero
513 reference count or by being garbage collected), the generator-iterator's
514 :meth:`close` method will be called, allowing any pending :keyword:`finally`
515 clauses to execute.
517 .. note::
519    In Python 2.2, the :keyword:`yield` statement was only allowed when the
520    ``generators`` feature has been enabled.  This ``__future__``
521    import statement was used to enable the feature::
523       from __future__ import generators
526 .. seealso::
528    :pep:`0255` - Simple Generators
529       The proposal for adding generators and the :keyword:`yield` statement to Python.
531    :pep:`0342` - Coroutines via Enhanced Generators
532       The proposal that, among other generator enhancements, proposed allowing
533       :keyword:`yield` to appear inside a :keyword:`try` ... :keyword:`finally` block.
536 .. _raise:
538 The :keyword:`raise` statement
539 ==============================
541 .. index::
542    statement: raise
543    single: exception
544    pair: raising; exception
546 .. productionlist::
547    raise_stmt: "raise" [`expression` ["," `expression` ["," `expression`]]]
549 If no expressions are present, :keyword:`raise` re-raises the last exception
550 that was active in the current scope.  If no exception is active in the current
551 scope, a :exc:`TypeError` exception is raised indicating that this is an error
552 (if running under IDLE, a :exc:`Queue.Empty` exception is raised instead).
554 Otherwise, :keyword:`raise` evaluates the expressions to get three objects,
555 using ``None`` as the value of omitted expressions.  The first two objects are
556 used to determine the *type* and *value* of the exception.
558 If the first object is an instance, the type of the exception is the class of
559 the instance, the instance itself is the value, and the second object must be
560 ``None``.
562 If the first object is a class, it becomes the type of the exception. The second
563 object is used to determine the exception value: If it is an instance of the
564 class, the instance becomes the exception value. If the second object is a
565 tuple, it is used as the argument list for the class constructor; if it is
566 ``None``, an empty argument list is used, and any other object is treated as a
567 single argument to the constructor.  The instance so created by calling the
568 constructor is used as the exception value.
570 .. index:: object: traceback
572 If a third object is present and not ``None``, it must be a traceback object
573 (see section :ref:`types`), and it is substituted instead of the current
574 location as the place where the exception occurred.  If the third object is
575 present and not a traceback object or ``None``, a :exc:`TypeError` exception is
576 raised.  The three-expression form of :keyword:`raise` is useful to re-raise an
577 exception transparently in an except clause, but :keyword:`raise` with no
578 expressions should be preferred if the exception to be re-raised was the most
579 recently active exception in the current scope.
581 Additional information on exceptions can be found in section :ref:`exceptions`,
582 and information about handling exceptions is in section :ref:`try`.
585 .. _break:
587 The :keyword:`break` statement
588 ==============================
590 .. index::
591    statement: break
592    statement: for
593    statement: while
594    pair: loop; statement
596 .. productionlist::
597    break_stmt: "break"
599 :keyword:`break` may only occur syntactically nested in a :keyword:`for` or
600 :keyword:`while` loop, but not nested in a function or class definition within
601 that loop.
603 .. index:: keyword: else
605 It terminates the nearest enclosing loop, skipping the optional :keyword:`else`
606 clause if the loop has one.
608 .. index:: pair: loop control; target
610 If a :keyword:`for` loop is terminated by :keyword:`break`, the loop control
611 target keeps its current value.
613 .. index:: keyword: finally
615 When :keyword:`break` passes control out of a :keyword:`try` statement with a
616 :keyword:`finally` clause, that :keyword:`finally` clause is executed before
617 really leaving the loop.
620 .. _continue:
622 The :keyword:`continue` statement
623 =================================
625 .. index::
626    statement: continue
627    statement: for
628    statement: while
629    pair: loop; statement
630    keyword: finally
632 .. productionlist::
633    continue_stmt: "continue"
635 :keyword:`continue` may only occur syntactically nested in a :keyword:`for` or
636 :keyword:`while` loop, but not nested in a function or class definition or
637 :keyword:`finally` clause within that loop.  It continues with the next
638 cycle of the nearest enclosing loop.
640 When :keyword:`continue` passes control out of a :keyword:`try` statement with a
641 :keyword:`finally` clause, that :keyword:`finally` clause is executed before
642 really starting the next loop cycle.
645 .. _import:
646 .. _from:
648 The :keyword:`import` statement
649 ===============================
651 .. index::
652    statement: import
653    single: module; importing
654    pair: name; binding
655    keyword: from
657 .. productionlist::
658    import_stmt: "import" `module` ["as" `name`] ( "," `module` ["as" `name`] )*
659               : | "from" `relative_module` "import" `identifier` ["as" `name`]
660               : ( "," `identifier` ["as" `name`] )*
661               : | "from" `relative_module` "import" "(" `identifier` ["as" `name`]
662               : ( "," `identifier` ["as" `name`] )* [","] ")"
663               : | "from" `module` "import" "*"
664    module: (`identifier` ".")* `identifier`
665    relative_module: "."* `module` | "."+
666    name: `identifier`
668 Import statements are executed in two steps: (1) find a module, and initialize
669 it if necessary; (2) define a name or names in the local namespace (of the scope
670 where the :keyword:`import` statement occurs). The statement comes in two
671 forms differing on whether it uses the :keyword:`from` keyword. The first form
672 (without :keyword:`from`) repeats these steps for each identifier in the list.
673 The form with :keyword:`from` performs step (1) once, and then performs step
674 (2) repeatedly.
676 .. index::
677     single: package
679 To understand how step (1) occurs, one must first understand how Python handles
680 hierarchical naming of modules. To help organize modules and provide a
681 hierarchy in naming, Python has a concept of packages. A package can contain
682 other packages and modules while modules cannot contain other modules or
683 packages. From a file system perspective, packages are directories and modules
684 are files. The original `specification for packages
685 <http://www.python.org/doc/essays/packages.html>`_ is still available to read,
686 although minor details have changed since the writing of that document.
688 .. index::
689     single: sys.modules
691 Once the name of the module is known (unless otherwise specified, the term
692 "module" will refer to both packages and modules), searching
693 for the module or package can begin. The first place checked is
694 :data:`sys.modules`, the cache of all modules that have been imported
695 previously. If the module is found there then it is used in step (2) of import.
697 .. index::
698     single: sys.meta_path
699     single: finder
700     pair: finder; find_module
701     single: __path__
703 If the module is not found in the cache, then :data:`sys.meta_path` is searched
704 (the specification for :data:`sys.meta_path` can be found in :pep:`302`).
705 The object is a list of :term:`finder` objects which are queried in order as to
706 whether they know how to load the module by calling their :meth:`find_module`
707 method with the name of the module. If the module happens to be contained
708 within a package (as denoted by the existence of a dot in the name), then a
709 second argument to :meth:`find_module` is given as the value of the
710 :attr:`__path__` attribute from the parent package (everything up to the last
711 dot in the name of the module being imported). If a finder can find the module
712 it returns a :term:`loader` (discussed later) or returns :keyword:`None`.
714 .. index::
715     single: sys.path_hooks
716     single: sys.path_importer_cache
717     single: sys.path
719 If none of the finders on :data:`sys.meta_path` are able to find the module
720 then some implicitly defined finders are queried. Implementations of Python
721 vary in what implicit meta path finders are defined. The one they all do
722 define, though, is one that handles :data:`sys.path_hooks`,
723 :data:`sys.path_importer_cache`, and :data:`sys.path`.
725 The implicit finder searches for the requested module in the "paths" specified
726 in one of two places ("paths" do not have to be file system paths). If the
727 module being imported is supposed to be contained within a package then the
728 second argument passed to :meth:`find_module`, :attr:`__path__` on the parent
729 package, is used as the source of paths. If the module is not contained in a
730 package then :data:`sys.path` is used as the source of paths.
732 Once the source of paths is chosen it is iterated over to find a finder that
733 can handle that path. The dict at :data:`sys.path_importer_cache` caches
734 finders for paths and is checked for a finder. If the path does not have a
735 finder cached then :data:`sys.path_hooks` is searched by calling each object in
736 the list with a single argument of the path, returning a finder or raises
737 :exc:`ImportError`. If a finder is returned then it is cached in
738 :data:`sys.path_importer_cache` and then used for that path entry. If no finder
739 can be found but the path exists then a value of :keyword:`None` is
740 stored in :data:`sys.path_importer_cache` to signify that an implicit,
741 file-based finder that handles modules stored as individual files should be
742 used for that path. If the path does not exist then a finder which always
743 returns :keyword:`None` is placed in the cache for the path.
745 .. index::
746     single: loader
747     pair: loader; load_module
748     exception: ImportError
750 If no finder can find the module then :exc:`ImportError` is raised. Otherwise
751 some finder returned a loader whose :meth:`load_module` method is called with
752 the name of the module to load (see :pep:`302` for the original definition of
753 loaders). A loader has several responsibilities to perform on a module it
754 loads. First, if the module already exists in :data:`sys.modules` (a
755 possibility if the loader is called outside of the import machinery) then it
756 is to use that module for initialization and not a new module. But if the
757 module does not exist in :data:`sys.modules` then it is to be added to that
758 dict before initialization begins. If an error occurs during loading of the
759 module and it was added to :data:`sys.modules` it is to be removed from the
760 dict. If an error occurs but the module was already in :data:`sys.modules` it
761 is left in the dict.
763 .. index::
764     single: __name__
765     single: __file__
766     single: __path__
767     single: __package__
768     single: __loader__
770 The loader must set several attributes on the module. :data:`__name__` is to be
771 set to the name of the module. :data:`__file__` is to be the "path" to the file
772 unless the module is built-in (and thus listed in
773 :data:`sys.builtin_module_names`) in which case the attribute is not set.
774 If what is being imported is a package then :data:`__path__` is to be set to a
775 list of paths to be searched when looking for modules and packages contained
776 within the package being imported. :data:`__package__` is optional but should
777 be set to the name of package that contains the module or package (the empty
778 string is used for module not contained in a package). :data:`__loader__` is
779 also optional but should be set to the loader object that is loading the
780 module.
782 .. index::
783     exception: ImportError
785 If an error occurs during loading then the loader raises :exc:`ImportError` if
786 some other exception is not already being propagated. Otherwise the loader
787 returns the module that was loaded and initialized.
789 When step (1) finishes without raising an exception, step (2) can begin.
791 The first form of :keyword:`import` statement binds the module name in the local
792 namespace to the module object, and then goes on to import the next identifier,
793 if any.  If the module name is followed by :keyword:`as`, the name following
794 :keyword:`as` is used as the local name for the module.
796 .. index::
797    pair: name; binding
798    exception: ImportError
800 The :keyword:`from` form does not bind the module name: it goes through the list
801 of identifiers, looks each one of them up in the module found in step (1), and
802 binds the name in the local namespace to the object thus found.  As with the
803 first form of :keyword:`import`, an alternate local name can be supplied by
804 specifying ":keyword:`as` localname".  If a name is not found,
805 :exc:`ImportError` is raised.  If the list of identifiers is replaced by a star
806 (``'*'``), all public names defined in the module are bound in the local
807 namespace of the :keyword:`import` statement..
809 .. index:: single: __all__ (optional module attribute)
811 The *public names* defined by a module are determined by checking the module's
812 namespace for a variable named ``__all__``; if defined, it must be a sequence of
813 strings which are names defined or imported by that module.  The names given in
814 ``__all__`` are all considered public and are required to exist.  If ``__all__``
815 is not defined, the set of public names includes all names found in the module's
816 namespace which do not begin with an underscore character (``'_'``).
817 ``__all__`` should contain the entire public API. It is intended to avoid
818 accidentally exporting items that are not part of the API (such as library
819 modules which were imported and used within the module).
821 The :keyword:`from` form with ``*`` may only occur in a module scope.  If the
822 wild card form of import --- ``import *`` --- is used in a function and the
823 function contains or is a nested block with free variables, the compiler will
824 raise a :exc:`SyntaxError`.
826 .. index::
827     single: relative; import
829 When specifying what module to import you do not have to specify the absolute
830 name of the module. When a module or package is contained within another
831 package it is possible to make a relative import within the same top package
832 without having to mention the package name. By using leading dots in the
833 specified module or package after :keyword:`from` you can specify how high to
834 traverse up the current package hierarchy without specifying exact names. One
835 leading dot means the current package where the module making the import
836 exists. Two dots means up one package level. Three dots is up two levels, etc.
837 So if you execute ``from . import mod`` from a module in the ``pkg`` package
838 then you will end up importing ``pkg.mod``. If you execute ``from ..subpkg2
839 imprt mod`` from within ``pkg.subpkg1`` you will import ``pkg.subpkg2.mod``.
840 The specification for relative imports is contained within :pep:`328`.
842 :func:`importlib.import_module` is provided to support applications that
843 determine which modules need to be loaded dynamically.
846 .. _future:
848 Future statements
849 -----------------
851 .. index:: pair: future; statement
853 A :dfn:`future statement` is a directive to the compiler that a particular
854 module should be compiled using syntax or semantics that will be available in a
855 specified future release of Python.  The future statement is intended to ease
856 migration to future versions of Python that introduce incompatible changes to
857 the language.  It allows use of the new features on a per-module basis before
858 the release in which the feature becomes standard.
860 .. productionlist:: *
861    future_statement: "from" "__future__" "import" feature ["as" name]
862                    : ("," feature ["as" name])*
863                    : | "from" "__future__" "import" "(" feature ["as" name]
864                    : ("," feature ["as" name])* [","] ")"
865    feature: identifier
866    name: identifier
868 A future statement must appear near the top of the module.  The only lines that
869 can appear before a future statement are:
871 * the module docstring (if any),
872 * comments,
873 * blank lines, and
874 * other future statements.
876 The features recognized by Python 2.6 are ``unicode_literals``,
877 ``print_function``, ``absolute_import``, ``division``, ``generators``,
878 ``nested_scopes`` and ``with_statement``.  ``generators``, ``with_statement``,
879 ``nested_scopes`` are redundant in Python version 2.6 and above because they are
880 always enabled.
882 A future statement is recognized and treated specially at compile time: Changes
883 to the semantics of core constructs are often implemented by generating
884 different code.  It may even be the case that a new feature introduces new
885 incompatible syntax (such as a new reserved word), in which case the compiler
886 may need to parse the module differently.  Such decisions cannot be pushed off
887 until runtime.
889 For any given release, the compiler knows which feature names have been defined,
890 and raises a compile-time error if a future statement contains a feature not
891 known to it.
893 The direct runtime semantics are the same as for any import statement: there is
894 a standard module :mod:`__future__`, described later, and it will be imported in
895 the usual way at the time the future statement is executed.
897 The interesting runtime semantics depend on the specific feature enabled by the
898 future statement.
900 Note that there is nothing special about the statement::
902    import __future__ [as name]
904 That is not a future statement; it's an ordinary import statement with no
905 special semantics or syntax restrictions.
907 Code compiled by an :keyword:`exec` statement or calls to the built-in functions
908 :func:`compile` and :func:`execfile` that occur in a module :mod:`M` containing
909 a future statement will, by default, use the new  syntax or semantics associated
910 with the future statement.  This can, starting with Python 2.2 be controlled by
911 optional arguments to :func:`compile` --- see the documentation of that function
912 for details.
914 A future statement typed at an interactive interpreter prompt will take effect
915 for the rest of the interpreter session.  If an interpreter is started with the
916 :option:`-i` option, is passed a script name to execute, and the script includes
917 a future statement, it will be in effect in the interactive session started
918 after the script is executed.
920 .. seealso::
922    :pep:`236` - Back to the __future__
923       The original proposal for the __future__ mechanism.
926 .. _global:
928 The :keyword:`global` statement
929 ===============================
931 .. index::
932    statement: global
933    triple: global; name; binding
935 .. productionlist::
936    global_stmt: "global" `identifier` ("," `identifier`)*
938 The :keyword:`global` statement is a declaration which holds for the entire
939 current code block.  It means that the listed identifiers are to be interpreted
940 as globals.  It would be impossible to assign to a global variable without
941 :keyword:`global`, although free variables may refer to globals without being
942 declared global.
944 Names listed in a :keyword:`global` statement must not be used in the same code
945 block textually preceding that :keyword:`global` statement.
947 Names listed in a :keyword:`global` statement must not be defined as formal
948 parameters or in a :keyword:`for` loop control target, :keyword:`class`
949 definition, function definition, or :keyword:`import` statement.
951 .. impl-detail::
953    The current implementation does not enforce the latter two restrictions, but
954    programs should not abuse this freedom, as future implementations may enforce
955    them or silently change the meaning of the program.
957 .. index::
958    statement: exec
959    builtin: eval
960    builtin: execfile
961    builtin: compile
963 **Programmer's note:** the :keyword:`global` is a directive to the parser.  It
964 applies only to code parsed at the same time as the :keyword:`global` statement.
965 In particular, a :keyword:`global` statement contained in an :keyword:`exec`
966 statement does not affect the code block *containing* the :keyword:`exec`
967 statement, and code contained in an :keyword:`exec` statement is unaffected by
968 :keyword:`global` statements in the code containing the :keyword:`exec`
969 statement.  The same applies to the :func:`eval`, :func:`execfile` and
970 :func:`compile` functions.
973 .. _exec:
975 The :keyword:`exec` statement
976 =============================
978 .. index:: statement: exec
980 .. productionlist::
981    exec_stmt: "exec" `or_expr` ["in" `expression` ["," `expression`]]
983 This statement supports dynamic execution of Python code.  The first expression
984 should evaluate to either a string, an open file object, or a code object.  If
985 it is a string, the string is parsed as a suite of Python statements which is
986 then executed (unless a syntax error occurs). [#]_  If it is an open file, the file
987 is parsed until EOF and executed.  If it is a code object, it is simply
988 executed.  In all cases, the code that's executed is expected to be valid as
989 file input (see section :ref:`file-input`).  Be aware that the
990 :keyword:`return` and :keyword:`yield` statements may not be used outside of
991 function definitions even within the context of code passed to the
992 :keyword:`exec` statement.
994 In all cases, if the optional parts are omitted, the code is executed in the
995 current scope.  If only the first expression after :keyword:`in` is specified,
996 it should be a dictionary, which will be used for both the global and the local
997 variables.  If two expressions are given, they are used for the global and local
998 variables, respectively. If provided, *locals* can be any mapping object.
1000 .. versionchanged:: 2.4
1001    Formerly, *locals* was required to be a dictionary.
1003 .. index::
1004    single: __builtins__
1005    module: __builtin__
1007 As a side effect, an implementation may insert additional keys into the
1008 dictionaries given besides those corresponding to variable names set by the
1009 executed code.  For example, the current implementation may add a reference to
1010 the dictionary of the built-in module :mod:`__builtin__` under the key
1011 ``__builtins__`` (!).
1013 .. index::
1014    builtin: eval
1015    builtin: globals
1016    builtin: locals
1018 **Programmer's hints:** dynamic evaluation of expressions is supported by the
1019 built-in function :func:`eval`.  The built-in functions :func:`globals` and
1020 :func:`locals` return the current global and local dictionary, respectively,
1021 which may be useful to pass around for use by :keyword:`exec`.
1024 .. rubric:: Footnotes
1026 .. [#] Note that the parser only accepts the Unix-style end of line convention.
1027        If you are reading the code from a file, make sure to use universal
1028        newline mode to convert Windows or Mac-style newlines.