0851: モジュール検索パスの解決¶

問題¶

import 文はモジュールのソースコードを sys.path のディレクトリから順に検索し、最初に見つかったものを採用します。この first-match 規則により、検索パスの前方にある同名のモジュールが後方のモジュールを隠します（shadowing）。

この探索を仮想ファイルシステム上で行う関数 find_module(name, path, vfs) を実装してください。

vfs は、ディレクトリの絶対パスから、そのディレクトリ直下のエントリ名の集合への辞書です。
ディレクトリ d 直下のエントリ e がディレクトリであるとは、f"{d}/{e}" が vfs のキーであることをいいます。それ以外のエントリはファイルです。
path は sys.path に相当するディレクトリパスのリストです。

探索は次の規則で行います。

path のディレクトリ d を先頭から順に調べる。
d 直下にディレクトリ name があり、その中にファイル __init__.py があれば、パッケージとして一致する。 f"{d}/{name}/__init__.py" を返す。
そうでなく、d 直下にファイル f"{name}.py" があれば、モジュールとして一致する。 f"{d}/{name}.py" を返す。
__init__.py を持たないディレクトリ name はパッケージとみなさず、無視して探索を続ける。

規則 2 を規則 3 より先に適用するため、同じディレクトリに spam.py とパッケージ spam/ の両方がある場合はパッケージが選ばれます。

制約¶

name はドットを含まない単純なモジュール名です。
パスの区切り文字は常に / とします。
path の要素が vfs のキーにない場合は、空のディレクトリとして扱います。
どのディレクトリでも見つからない場合は ModuleNotFoundError を送出します。メッセージは No module named 'x' の形式です。
名前空間パッケージ（__init__.py のないディレクトリ）は扱いません。

例¶

>>> vfs = {
...     "/usr/lib/python": {"math.py", "json.py"},
...     "/home/user/proj": {"math.py", "graphics", "data"},
...     "/home/user/proj/graphics": {"__init__.py", "lines.py"},
...     "/home/user/proj/data": {"records.csv"},
... }
>>> sys_path = ["/home/user/proj", "/usr/lib/python"]
>>> find_module("json", sys_path, vfs)
'/usr/lib/python/json.py'
>>> find_module("math", sys_path, vfs)
'/home/user/proj/math.py'
>>> find_module("graphics", sys_path, vfs)
'/home/user/proj/graphics/__init__.py'
>>> find_module("data", sys_path, vfs)
Traceback (most recent call last):
  ...
ModuleNotFoundError: No module named 'data'

同じディレクトリでは、パッケージがモジュールより優先されます。

>>> vfs2 = {
...     "/site": {"spam.py", "spam"},
...     "/site/spam": {"__init__.py"},
... }
>>> find_module("spam", ["/site"], vfs2)
'/site/spam/__init__.py'

発展¶

ドット区切りの完全修飾名（例："graphics.lines"）を受け取る find_qualified(name, path, vfs) に拡張してください。先頭の要素を path から解決した後は、見つかったパッケージのディレクトリだけを起点として残りの要素を解決します。どの要素で解決に失敗したかを例外メッセージで区別できるようにします。

参考¶

『Python Distilled』第8章「モジュールの検索パス」
『Python Distilled』第8章「パッケージ」