使用 `exec` 调用时如何更新局部变量？

Question

我以为这会打印 3，但它打印 1：

# Python3

def f():
    a = 1
    exec("a = 3")
    print(a)

f()
# 1 Expected 3

Answer 1

这个问题在 Python3 bug 列表中有所讨论。最终，要获得这种行为，您需要执行以下操作：

def foo():
    ldict = {}
    exec("a=3",globals(),ldict)
    a = ldict['a']
    print(a)

如果您查看 exec

上的 Python3 文档，您将看到以下注释：

默认局部变量的行为如下函数
locals()
所述：
不应尝试修改默认局部变量字典。如果您需要在函数 exec() 返回后查看代码对局部变量的影响，请传递显式局部变量字典。

这意味着单参数

exec

无法安全地执行任何绑定局部变量的操作，包括变量赋值、导入、函数定义、类定义等。如果它使用

global

声明，它可以分配给全局变量，但不是当地人。

回顾

错误报告中的具体消息，Georg Brandl 说：

动态修改函数的局部变量不是可能没有几个后果：
通常，函数局部变量不是存储在字典中，而是一个数组，其索引确定于从已知语言环境编译时间。这至少与新的冲突由 exec 添加的当地人。旧的 exec 语句规避了这一点，因为编译器知道如果发生没有全局/局部参数的执行在函数中，该名称空间将是“未优化的”，即不使用当地人数组。由于 exec() 现在是一个普通函数，编译器不会不知道“exec”可能绑定到什么，因此不能治疗特别.

重点是我的。

所以要点是，Python3 可以通过默认情况下

不允许这种行为来更好地优化局部变量的使用。

为了完整起见，正如上面评论中提到的，这

确实在Python 2.X中按预期工作：

Python 2.6.2 (release26-maint, Apr 19 2009, 01:56:41) 
[GCC 4.3.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> def f():
...     a = 1
...     exec "a=3"
...     print a
... 
>>> f()
3

Answer 2

如果您在方法内部，您可以这样做：

# python 2 or 3
class Thing():
    def __init__(self):
        exec('self.foo = 2')
    
x = Thing()
print(x.foo)

您可以在这里阅读更多相关信息

Answer 3

无法以这种方式使用

exec

 更改函数内的局部变量的原因，以及

exec

 为何如此行事，可以总结如下：

exec

 是一个函数，它与调用它的最内部作用域的作用域共享其局部作用域。

local()

 字典。当您在

exec

 中定义一个新对象时，它的作用大致相当于以下内容：

from copy import copy
class exec_type:
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        # default initializations
        # ...
        self.temp = copy(locals())

    def __setitem__(self, key, value):
        if var not in locals():
            set_local(key, value)
        self.temp[key] = value

temp

 是一个临时命名空间，每次实例化后都会重置（每次调用

exec

 时）。

更全面的示例如下：

g_var = 5

def test():
    l_var = 10
    print(locals())
    exec("print(locals())")
    exec("g_var = 222")
    exec("l_var = 111")
    exec("print(locals())")

    exec("l_var = 111; print(locals())")

    exec("print(locals())")
    print(locals())
    def inner():
        exec("print(locals())")
        exec("inner_var = 100")
        exec("print(locals())")
        exec("print([i for i in globals() if '__' not in i])")

    print("Inner function: ")
    inner()
    print("-------" * 3)
    return (g_var, l_var)

print(test())
exec("print(g_var)")

输出：

{'l_var': 10}
{'l_var': 10}

当地人都一样。

{'l_var': 10, 'g_var': 222}

添加

g_var

 并更改

l_var

 后，它仅添加

g_var

 并保持

l_var

 不变。

{'l_var': 111, 'g_var': 222}

l_var

 已更改，因为我们正在一次实例化中更改和打印本地变量（一次调用 exec）。

{'l_var': 10, 'g_var': 222}
{'l_var': 10, 'g_var': 222}

在函数的局部变量和 exec 的局部变量中，

l_var

 保持不变，并添加了

g_var

。

Inner function: 
{}
{'inner_var': 100}
{'inner_var': 100}

inner_function

的本地与exec的本地相同。

['g_var', 'test']

global 仅包含

g_var

 和函数名（排除特殊方法后）。

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(5, 10)
5

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