python - 可以用上下文管理器模拟词法范围吗？

Question

在 earlier post 中我询问了避免在以下模式中使用中间 tmp 变量的方法:

tmp = <some operation>
result = tmp[<boolean expression>]
del tmp

...其中 tmp 是一个 pandas 对象。例如:

tmp = df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II']
result = tmp[tmp < 0]
del tmp

我的帽子上关于这种模式的蜜蜂基本上来自对诚实至善的词法范围¹的渴望，即使在多年的 Python 编程之后，它也不会消亡。在 Python² 中，我通过显式调用 del、

来凑合

我突然想到，可能可以使用上下文管理器来模仿 Python 中的词法作用域。它看起来像这样:

with my(df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II']) as tmp:
    result = tmp[tmp < 0]

为了能够模仿词法作用域，上下文管理器类需要有一种方法来del调用范围中的变量，该变量被分配给它(上下文管理器的)返回的值“输入”方法。

例如，大量作弊:

import contextlib as cl

# herein lies the rub...
def deletelexical():
    try: del globals()['h']
    except: pass

@cl.contextmanager
def my(obj):
    try: yield obj
    finally: deletelexical()

with my(2+2) as h:
    print h
try:
    print h
except NameError, e:
    print '%s: %s' % (type(e).__name__, e)
# 4
# Name error: name 'h' is not defined

当然，问题在于真正实现deletelexical。可以吗？

编辑:正如 abarnert 所指出的，如果在周围范围内已经存在一个预先存在的 tmp，deletelexical 将不会恢复它，因此它很难被视为作为词法作用域的模拟。正确的实现必须在周围范围内保存任何现有的 tmp 变量，并在 with 语句的末尾替换它们。

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¹例如，在 Perl 中，我会将上面的代码编写为:

my $result = do {
    my $tmp = $df->xs('A')['II'] - $df->xs('B')['II'];
    $tmp[$tmp < 0]
};

或者在 JavaScript 中:

var result = function () {
    var tmp = df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II'];
    return tmp[tmp < 0];
}();

编辑:回应 abarnert 的帖子和评论:是的，在 Python 中可以定义

def tmpfn():
    tmp = df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II']
    return tmp[tmp < 0]

...这确实可以防止使用以后无用的名称 tmp 使命名空间困惑，但它通过使用以后无用的名称 tmpfn 使命名空间困惑来实现这一点。 JavaScript(还有 Perl，BTW 等)允许使用匿名 函数，而 Python 则不允许。无论如何，我认为 JavaScript 的匿名函数是获得词法作用域的一种有点麻烦的方法；它肯定比没有好，我经常使用它，但它远不及 Perl 的好(后者我指的不仅是 Perl 的 do 语句，还有它提供的各种其他方式来控制作用域，词法和动态)。

²无需提醒我，只有极少数的 Python 程序员会对词法范围界定感到厌烦。

Answer 1

在等效的 JavaScript 中，您可以这样做:

var result = function () {
    var tmp = df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II'];
    return tmp[tmp < 0];
}();

换句话说，为了获得额外的词法作用域，您正在创建一个新的局部函数并使用它的作用域。您可以在 Python 中执行完全相同的操作:

def tmpf():
    tmp = df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II']
    return tmp[tmp < 0]
result = tmpf()

并且它具有完全相同的效果。

而且这种效果并不是您想象的那样。超出范围只意味着它是可以收集的垃圾。这正是真正的词法作用域会给你的，但这不是你想要的(一种在某个时候确定性地破坏某些东西的方法)。是的，它通常会在 CPython 2.7 中执行您想要的操作，但这不是语言功能，而是实现细节。

但是您的想法在仅使用函数的问题之上增加了更多问题。

您的想法保留了 with 语句中已定义或反弹的所有内容已更改。等效的 JS 不会那样做。您所说的更像是 C++ 作用域保护宏，而不是 let 语句。 (一些不纯的语言允许您在 let 中设置!-绑定(bind)新名称，这些名称将在 let 之外存在，您可以描述这个作为一个词法作用域，在体内有一个隐式的 nonlocal everything-but-the-let-names，但它仍然很奇怪。特别是在一种已经在重新绑定(bind)和变异之间有很大区别的语言中。)

此外，如果您已经有一个同名的全局变量 tmp，此 with 语句将删除它。这不是 let 语句或任何其他常见形式的词法作用域所做的。 (如果 tmp 是局部变量而不是全局变量呢？)

如果你想用上下文管理器模拟词法范围，你真正需要的是一个在退出时恢复 globals 和/或 locals 的上下文管理器。或者可能只是一种在临时 globals 和/或 locals 中执行任意代码的方法。 (我不确定这是否可行，但你明白了——比如将 with 的主体作为 code 对象并将其传递给 exec 。)

或者，如果你想允许重新绑定(bind)逃脱范围，而不是新绑定(bind)，请遍历 globals 和/或 locals 并删除所有新内容。

或者，如果你只想删除一个特定的东西，只需编写一个deleting上下文管理器:

with deleting('tmp'):
    tmp = df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II']
    result = tmp[tmp < 0]

没有理由将表达式插入 with 语句并试图弄清楚它绑定(bind)到什么。