python - Python3 globals() 和 locals() 内容
问题描述
在我的 Python3 学习中,在尝试 globals() 和 locals() 时,我做了一个非常基本的、独立的 Python 程序,并收到了我要求专家解释的结果。
然后,我在我的 Python 程序(任意)中执行了相同的 2 个函数,并在我的程序中收到了许多(全部?)值的列表,无论它是声明为本地或全局还是非。 我的理解是 globals() 函数包含声明为全局变量的所有值的列表(对于本地变量也是如此),但根据我的观察,结果显示出一些不同的东西。 谁能解释我所看到的以及为什么?这是程序和结果:
蟒蛇程序:
print("Globals=",globals())
print("Locals=",locals())
结果(对于上述 2 行程序):
=============== RESTART: /home/pi/Junk/globals_locals_test.py ==========
Globals= {'__package__': None, '__spec__': None, '__loader__': <class '
_frozen_importlib.BuiltinImporter'>, '__doc__': None, '__file__': '
/home/pi/Junk/globals_locals_test.py', '__builtins__': <module 'builtins'
(built-in)>, '__name__': '__main__'}
Locals= {'__package__': None, '__spec__': None, '__loader__': <class '
_frozen_importlib.BuiltinImporter'>, '__doc__': None, '__file__': '
/home/pi/Junk/globals_locals_test.py', '__builtins__': <module 'builtins'
(built-in)>, '__name__': '__main__'}
>>>
解决方案
简单解释
globals()
引用当前模块的属性字典。
locals()
指您的函数/代码片段中的当前局部变量。
设置一个变量只会改变locals()
。(除非你告诉 python 否则使用global
ornonlocal
关键字。)
这里有一个例子
默认情况下,模块范围全局变量与本地变量相同:
>>> globals() is locals()
True
由于在这种情况下全局变量是局部变量,因此修改局部变量也会修改全局变量。
如果您创建一个函数并查看其中的本地人,您会发现本地人会有所不同
>>> def test():
... print("globals is locals:", globals() is locals())
... print("globals:", globals())
... print("locals:", locals())
>>> test()
globals is locals: False
globals: {'__name__': '__main__', ...}
locals: {}
当您更改函数局部变量时,局部变量将自动更新
>>> def test2():
... print("locals 1:", locals())
... x = 1
... print("locals 2:", locals())
>>> test2()
locals 1: {}
locals 2: {'x': 1}
创建新类时会发生类似的情况
>>> class Test:
... print("locals:", locals())
locals: {'__module__': '__main__', '__qualname__': 'Test'}
更深入的解释
如果你想知道为什么全局变量和局部变量是这样的,那么让我们看看 Python 底层发生了什么。
一些地面工作
所有 python 代码都会在某个时候传递相当于eval
or函数的东西。exec
这些函数接受三个参数:source
、globals
(默认为当前全局变量)和locals
(默认为当前局部变量)。
该函数将返回已传递给上述or函数globals()
的任何内容。locals()
eval
exec
Python Shell 有什么作用?
如果你这样做
>>> print(globals())
REPL 将在内部做一些事情
# This variable stores your globals.
_my_main_module = {}
def exec_some_line(line):
return eval(line, globals=_my_main_module, locals=_my_main_module)
# ...
exec_some_line("print(globals())")
如您所见,Python Shell 将在某个时间点设置globals
为locals
相同的 dict。
函数执行
在内部,函数执行基本上会做三件事:
- 解析传递给函数的参数并将它们添加到局部变量中。
- 执行函数的代码
- 返回其结果。
这是一个伪算法:
def __call__(*args, **kwargs):
local_variables = parse_signature_with_args(args, kwargs)
exec(function_source, function_globals, local_variables)
return function_result
创建新类
使用类语句时,所有缩进的代码都将单独执行。
- 创建了一个新字典,它将充当
locals()
- 您的代码由所述本地人执行。
- 该类是通过传递当地人创建的
如果执行此代码:
class Test:
a = 5
这大概是发生了什么:
# 1. A new dictionary is created
_dict = type.__prepare__()
_dict["__module__"] = __name__
_dict["__qualname__"] = "Test"
# 2. Execute the code
exec("a = 5", globals=globals(), locals=_dict)
# 3. A class is created
Test = type("Test", (), _dict)
这如何映射到模块导入
如果你导入一个模块,一个复杂的导入机制就会启动。这是一个简化的概述:
- 解释器将查看模块是否已被导入。
- 解释器将找到该文件。
- 然后读取并解析文件
- 创建一个模块对象。
- python 脚本被执行,它的全局变量和局部变量将被设置为新模块的
__dict__
属性。 - 返回模块对象。
它的工作原理是这样的:
import sys
from types import ModuleType
def __import__(name):
# 1. See if module is already imported
if name in sys.modules:
return sys.modules[name]
# 2. Find file.
filename = find_out_path_to_file(name)
# 3. Read and parse file
with open(filename) as f:
script = f.read()
# 4. Create the new module
module = ModuleType(name)
# 5. Execute the code of the module.
exec(script, globals=module.__dict__, locals=module.__dict__)
# 6. Return the new module.
return module
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