python - 在函数中调用 locals() 不直观？

Question

这可能是初级的，但可以帮助我理解命名空间。 一个很好的解释可能会逐步说明当 function definition 被执行，然后后面会发生什么 当函数 object 被执行时。 递归可能会使事情复杂化。

结果对我来说并不明显；我本以为:

locals_1 将包含 var； locals_2 将包含 var 和 locals_1；和 locals_3 将包含 var、locals_1 和 locals_2

# A function calls locals() several times, and returns them ...
def func():
  var = 'var!'
  locals_1 = locals()
  locals_2 = locals()
  locals_3 = locals()
  return locals_1, locals_2, locals_3

# func is called ...
locals_1, locals_2, locals_3 = func()

# display results ...
print 'locals_1:', locals_1
print 'locals_2:', locals_2
print 'locals_3:', locals_3

结果如下:

locals_1: {'var': 'var!', 'locals_1': {...}, 'locals_2': {...}}
locals_2: {'var': 'var!', 'locals_1': {...}, 'locals_2': {...}}
locals_3: {'var': 'var!', 'locals_1': {...}, 'locals_2': {...}}

模式似乎是，对 locals 进行 (n) 次调用，所有
返回的 locals-dicts 是相同的，它们都包括 第一个 (n-1) 个 locals-dicts。

谁能解释一下？

更具体地说:

为什么 locals_1 包含自己？

为什么 locals_1 包含 locals_2？ locals_1 是在什么时候赋值的 func 是被创建，还是被执行？

为什么 locals_3 没有包含在任何地方？

“{...}”是否表示“无限递归”？有点像 那些镜子相对的照片？

Answer 1

让我们运行这段代码:

def func():
  var = 'var!'
  locals_1 = locals()
  print(id(locals_1), id(locals()), locals())
  locals_2 = locals()
  print(id(locals_2), id(locals()), locals())
  locals_3 = locals()
  print(id(locals_3), id(locals()), locals())
  return locals_1, locals_2, locals_3


func()

这将在输出中:

44860744 44860744 {'locals_1': {...}, 'var': 'var!'}
44860744 44860744 {'locals_2': {...}, 'locals_1': {...}, 'var': 'var!'}
44860744 44860744 {'locals_2': {...}, 'locals_3': {...}, 'locals_1': {...}, 'var': 'var!'}

locals() 在这里按预期增长，但是您将 reference 分配给 locals()，而不是 value 的 locals() 到每个变量。

每次赋值后 locals() 都会改变，但引用不会，所以每个变量都指向同一个对象。在我的输出中，所有对象 id 都相等，这就是证明。

更长的解释

这些变量具有指向该对象的相同链接(引用)。基本上，Python 中的所有变量都是引用(类似于指针的概念)。

        locals_1            locals_2                 locals_3
            \                    |                      /
             \                   |                     /
              V                  V                    V
            ---------------------------------------------
            |            single locals() object         |
            ---------------------------------------------

他们完全不知道 locals() 有什么值(value)，他们只知道在需要的时候从哪里得到它(当变量在某处使用时)。 locals() 的更改不会影响这些变量。

在你的函数结束时你返回三个变量，这就是你打印它们时发生的事情:

print(locals_N) -> 1. Get object referenced in locals_N
                   2. Return the value of that object

看到了吗？所以，这就是为什么它们具有完全相同的值，即 locals() 在 print 时刻具有的值。

如果您再次更改 locals()(以某种方式)然后运行 ​​print 语句，什么会被打印 3 次？是的，locals() 的新值。