python - 为什么无法访问 Python exec 中的模块级变量？

Question

我正在尝试在 project 中使用 Python 的 exec执行嵌入式 Python 代码。

我遇到的问题是，在exec 语句中在模块级 创建的变量不可访问相同的模块。

假设您有以下 Python 程序:

x = 5
def foo():
    print x
foo()

如果你将以上四行放在一个文件中并运行它，它就没有问题。

但是，如果您尝试从 exec 语句中运行同一段代码，它将无法运行。

这是我们之前的程序，在 exec 语句中:

import __builtin__

global_env = {'__builtins__': __builtin__}
local_env = dict()

exec """
x = 5
def foo():
    print x
foo()
""" in global_env, local_env

在执行时，它没有工作，而是产生以下错误:

Traceback (most recent call last):
  File "lab.py", line 94, in <module>
    """ in global_env, local_env
  File "<string>", line 5, in <module>
  File "<string>", line 4, in foo
NameError: global name 'x' is not defined

我认为模块级变量是全局存储的，但看起来，至少在 exec 中，它们不是。

例如，在前面的示例中，如果您将对 foo() 的调用替换为:

print global_env
print local_env

你得到:

{'__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>}
{'x': 5, 'foo': <function foo at 0x102c12938>}

因此，在模块级定义的任何内容(包括 x)都存储在 locals() 中。

但是除了模块级(exec 语句)之外的任何地方都不可能访问x。特别是，正如我们在上面看到的，x 的局部作用域对于同一 exec 语句中定义的函数是不可见的。

解决方法

我找到了两种方法来解决这个问题，并使 x 再次可访问。

第一个是在函数中使用global关键字:

exec """
x = 5
def foo():
    global x
    print x
foo()
""" in global_env, local_env

第二个是在 exec 中为 globals() 和 locals() 使用相同的字典:

exec """
x = 5
def foo():
    print x
foo()
""" in global_env

但是，这些只是半修复/解决方法，无法解决原始问题。

所以我的问题是:为什么 exec 中的模块级变量存储在本地，为什么除了模块级之外的任何地方都无法访问？

一些密切相关的 StackOverflow 帖子:

• globals and locals in python exec()
• Cannot change global variables in a function through an exec() statement?

Answer 1

要了解发生了什么，您需要阅读 the docs很接近的。关键部分说:

If two separate objects are given as globals and locals, the code will be executed as if it were embedded in a class definition.

这意味着局部赋值会进入局部命名空间(相当于类级变量)，但如果函数(即方法)尝试引用局部(类)变量，则它们不会成为闭包。

将您的代码与:

class Test(object):
    x = 1
    def foo():
        print x
    foo()

出于同样的原因，你会得到同样的错误。 foo 不是闭包，因此它尝试在全局命名空间中引用 x(未成功)。