python - 如何覆盖函数的全局字典的 __setitem__？

Question

我希望能够拦截函数内的变量赋值并执行自定义代码。我试过如下创建自定义字典:

class userdict(dict):
    def __setitem__(self, key, value):
        print 'run my code'
        dict.__setitem__(self, key, value)

如果我使用它作为全局字典执行代码，那么我的自定义代码将在每个变量赋值时运行。例如:

UserDict = userdict()
exec 'x = 1' in UserDict
#outputs 'run my code'

但是如果我的代码在函数内部，它就不起作用:

code = """
def foo():
    global x
    x = 1
"""
exec code in UserDict
UserDict['foo']()

在这种情况下，分配了“x”，但我的自定义代码没有运行。我假设在一个函数中，全局字典在不调用 setitem 的情况下以某种方式被修改。它是否正确？有没有办法拦截函数内的变量赋值并执行自定义代码？

我想这样做是为了将函数内可用的某些对象与程序中的其他对象同步。换句话说，当函数内部发生对某些变量的赋值时，该更改应该传播到我程序中的其他变量。

Answer 1

问题可能是内置的 dict 方法不会在 CPython 的子类方法中调用重写。 Pypy、Jython 调用自定义 __setitem__()，以便在设置 x 时立即看到。

dis模块显示STORE_GLOBAL用于设置x:

>>> def f():
...     global x
...     x = 1
...
...
>>> import dis
>>> dis.dis(f)
  4           0 LOAD_CONST               1 (1)
              3 STORE_GLOBAL             0 (x)
              6 LOAD_CONST               0 (None)
              9 RETURN_VALUE

它在 ceval.c 中实现为:

    TARGET(STORE_GLOBAL)
        w = GETITEM(names, oparg);
        v = POP();
        err = PyDict_SetItem(f->f_globals, w, v);
        Py_DECREF(v);
        if (err == 0) DISPATCH();
        break;

如果 PyDict_SetItem() 替换为 PyObject_SetItem() 那么 CPython 也可以工作，即调用自定义 __setitem__()。