9.23 在局部變量域中執行代碼 · Python3 CookBook中文版

## 問題你想在使用范圍內執行某個代碼片段，并且希望在執行后所有的結果都不可見。 ## 解決方案為了理解這個問題，先試試一個簡單場景。首先，在全局命名空間內執行一個代碼片段： ~~~ >>> a = 13 >>> exec('b = a + 1') >>> print(b) 14 >>> ~~~ 然后，再在一個函數中執行同樣的代碼： ~~~ >>> def test(): ... a = 13 ... exec('b = a + 1') ... print(b) ... >>> test() Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 4, in test NameError: global name 'b' is not defined >>> ~~~ 可以看出，最后拋出了一個NameError異常，就跟在?`exec()`?語句從沒執行過一樣。要是你想在后面的計算中使用到?`exec()`?執行結果的話就會有問題了。為了修正這樣的錯誤，你需要在調用?`exec()`?之前使用?`locals()`?函數來得到一個局部變量字典。之后你就能從局部字典中獲取修改過后的變量值了。例如： ~~~ >>> def test(): ... a = 13 ... loc = locals() ... exec('b = a + 1') ... b = loc['b'] ... print(b) ... >>> test() 14 >>> ~~~ ## 討論實際上對于?`exec()`?的正確使用是比較難的。大多數情況下當你要考慮使用?`exec()`?的時候，還有另外更好的解決方案（比如裝飾器、閉包、元類等等）。然而，如果你仍然要使用?`exec()`?，本節列出了一些如何正確使用它的方法。默認情況下，`exec()`會在調用者局部和全局范圍內執行代碼。然而，在函數里面，傳遞給?`exec()`?的局部范圍是拷貝實際局部變量組成的一個字典。因此，如果?`exec()`?如果執行了修改操作，這種修改后的結果對實際局部變量值是沒有影響的。下面是另外一個演示它的例子： ~~~ >>> def test1(): ... x = 0 ... exec('x += 1') ... print(x) ... >>> test1() 0 >>> ~~~ 上面代碼里，當你調用?`locals()`?獲取局部變量時，你獲得的是傳遞給?`exec()`?的局部變量的一個拷貝。通過在代碼執行后審查這個字典的值，那就能獲取修改后的值了。下面是一個演示例子： ~~~ >>> def test2(): ... x = 0 ... loc = locals() ... print('before:', loc) ... exec('x += 1') ... print('after:', loc) ... print('x =', x) ... >>> test2() before: {'x': 0} after: {'loc': {...}, 'x': 1} x = 0 >>> ~~~ 仔細觀察最后一步的輸出，除非你將?`loc`?中被修改后的值手動賦值給x，否則x變量值是不會變的。在使用?`locals()`?的時候，你需要注意操作順序。每次它被調用的時候，?`locals()`?會獲取局部變量值中的值并覆蓋字典中相應的變量。請注意觀察下下面這個試驗的輸出結果： ~~~ >>> def test3(): ... x = 0 ... loc = locals() ... print(loc) ... exec('x += 1') ... print(loc) ... locals() ... print(loc) ... >>> test3() {'x': 0} {'loc': {...}, 'x': 1} {'loc': {...}, 'x': 0} >>> ~~~ 注意最后一次調用?`locals()`?的時候x的值是如何被覆蓋掉的。作為?`locals()`?的一個替代方案，你可以使用你自己的字典，并將它傳遞給?`exec()`?。例如： ~~~ >>> def test4(): ... a = 13 ... loc = { 'a' : a } ... glb = { } ... exec('b = a + 1', glb, loc) ... b = loc['b'] ... print(b) ... >>> test4() 14 >>> ~~~ 大部分情況下，這種方式是使用?`exec()`?的最佳實踐。你只需要保證全局和局部字典在后面代碼訪問時已經被初始化。還有一點，在使用?`exec()`?之前，你可能需要問下自己是否有其他更好的替代方案。大多數情況下當你要考慮使用?`exec()`?的時候，還有另外更好的解決方案，比如裝飾器、閉包、元類，或其他一些元編程特性。