python - exec 语句将 LOAD_GLOBAL 更改为 LOAD_NAME？

Question

学习中this answer ，令我惊讶的是，exec 有一个奇怪的行为；

>>> def f1():
...     return x
... 
>>> def f2():
...     exec ""
...     return x
... 
>>> f1()
Traceback (most recent call last):
  ...
NameError: global name 'x' is not defined
>>> f2()
Traceback (most recent call last):
  ...
NameError: name 'x' is not defined
>>> x = 'bar'
>>> f1()
'bar'
>>> f2()
'bar'

显然，两者都返回一些全局值 x；但如果 f2() 稍作更改，则不是这样:

>>> def f2():
...     exec "x = 'im local now'"
...     return x
... 
>>> f2()
'im local now'

f2 返回它自己的 x 的特殊副本，即使 f2 的主体中没有任何东西似乎会导致这种情况(没有分配给 x)。

我可以很容易地看出这是怎么发生的，exec 语句的存在将 LOAD_GLOBAL 字节码更改为 LOAD_NAME，类似静脉作为 yield 的存在将一个函数变成了一个生成器。

>>> dis.dis(f1)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (x)
              3 RETURN_VALUE        
>>> dis.dis(f2)
  2           0 LOAD_CONST               1 ('')
              3 LOAD_CONST               0 (None)
              6 DUP_TOP             
              7 EXEC_STMT           

  3           8 LOAD_NAME                0 (x)
             11 RETURN_VALUE        

但我不明白的是为什么。这是记录在案的行为吗？这是cpython的实现细节吗？ (它在 IronPython 中的工作方式相同，尽管 dis 模块不起作用)

Answer 1

想象一个更一般的情况:

def f(stuff):
    exec(stuff)
    return x

Python 显然必须在这里使用LOAD_NAME，因为它不知道stuff 中的代码是否会与x 混淆。 any exec() 的使用也是同样的情况，即使参数是常量 — Python 只是没有进行足够深入的分析来确定任何 >exec() 恰好是安全的。

(为什么它不应该进行这种分析也有一个很好的理由:它可以甚至分析任何程度的成功的唯一情况是 exec() 在常量参数上，这是没有意义的。如果提前完全知道参数，它应该只是普通代码!)