python - exec 如何与当地人合作？

Question

我以为这会打印 3，但它会打印 1：

def f():
    a = 1
    exec("a = 3")
    print(a)

Answer 1

这个问题在Python3 错误列表中有所讨论。最终，要获得这种行为，您需要执行以下操作：

def foo():
    ldict = {}
    exec("a=3",globals(),ldict)
    a = ldict['a']
    print(a)

如果您查看上的 Python3 文档exec，您将看到以下注释：

默认本地人的行为如下所述locals()：不应该尝试修改默认本地人字典。如果您需要在函数 exec() 返回后查看代码对局部变量的影响，请传递显式局部变量字典。

这意味着单参数exec不能安全地执行任何会绑定局部变量的操作，包括变量赋值、导入、函数定义、类定义等。如果它使用global声明，它可以分配给全局变量，但不能分配给局部变量。

回顾错误报告中的特定消息，Georg Brandl 说：

动态修改函数的局部变量是不可能的，没有几个后果：通常，函数局部变量不存储在字典中，而是存储在数组中，其索引是在编译时从已知的语言环境中确定的。这至少与 exec 添加的新本地人发生冲突。旧的 exec 语句规避了这一点，因为编译器知道，如果函数中出现没有全局/局部参数的 exec，则该命名空间将是“未优化的”，即不使用 locals 数组。由于 exec() 现在是一个普通函数，编译器不知道 "exec" 可能绑定到什么，因此不能处理 is special。

重点是我的。

所以它的要点是 Python3 可以通过默认不允许这种行为来更好地优化局部变量的使用。

为了完整起见，正如上面评论中提到的，这确实在 Python 2.X 中按预期工作：

Python 2.6.2 (release26-maint, Apr 19 2009, 01:56:41) 
[GCC 4.3.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> def f():
...     a = 1
...     exec "a=3"
...     print a
... 
>>> f()
3

Answer 2

如果你在一个方法中，你可以这样做：

class Thing():
    def __init__(self):
        exec('self.foo = 2')

x = Thing()
print(x.foo)

你可以在这里读更多关于它的内容

Answer 3

您不能exec以这种方式更改函数中的局部变量的原因，以及为什么exec要这样做，可以总结如下：

1. exec是一个函数，它与调用它的最内部范围的范围共享其本地范围。
2. 每当您在函数范围内定义新对象时，都可以在其本地命名空间中访问它，即它会修改local()字典。当您定义一个新对象时exec，它的作用大致相当于以下内容：

---

from copy import copy
class exec_type:
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        # default initializations
        # ...
        self.temp = copy(locals())

    def __setitem__(self, key, value):
        if var not in locals():
            set_local(key, value)
        self.temp[key] = value

temp是一个临时命名空间，在每次实例化后（每次调用exec）都会重置。

---

3. Python 开始从本地命名空间中查找名称。它被称为 LEGB 方式。Python 从本地命名空间开始，然后查找封闭范围，然后是全局，最后查找内置命名空间中的名称。

更全面的示例如下所示：

g_var = 5

def test():
    l_var = 10
    print(locals())
    exec("print(locals())")
    exec("g_var = 222")
    exec("l_var = 111")
    exec("print(locals())")

    exec("l_var = 111; print(locals())")

    exec("print(locals())")
    print(locals())
    def inner():
        exec("print(locals())")
        exec("inner_var = 100")
        exec("print(locals())")
        exec("print([i for i in globals() if '__' not in i])")

    print("Inner function: ")
    inner()
    print("-------" * 3)
    return (g_var, l_var)

print(test())
exec("print(g_var)")

输出：

{'l_var': 10}
{'l_var': 10}

当地人也一样。

{'l_var': 10, 'g_var': 222}

添加g_var和更改后l_var，它只添加g_var并保持l_var不变。

{'l_var': 111, 'g_var': 222}

l_var被改变是因为我们在一个实例中改变和打印局部变量（一次调用 exec）。

{'l_var': 10, 'g_var': 222}
{'l_var': 10, 'g_var': 222}

在函数的 locals 和 exec 的 locall_var中都没有改变并被g_var添加。

Inner function: 
{}
{'inner_var': 100}
{'inner_var': 100}

inner_function的本地与 exec 的本地相同。

['g_var', 'test']

global 只是包含g_var和函数名（排除特殊方法后）。

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