PythonNote041---exec变量作用域问题

Intro

  分析时，常常拼接字符串，作为代码执行。此时会调用exec方法，在命令行或者jupyter中执行，exec执行的变量，在外部可以引用。而嵌套在函数内部时，则不能引用。看几个例子：

exec_str ="""
a = 1
"""
exec(exec_str)
print(f'a={a}')

a=1

def exe_f():
    exec_str = f"""
fun_y = 1
print(f"exec_str:fun_y=",fun_y)
"""
    exec(exec_str)
    print(f"exe_f:fun_y=",fun_y)

exe_f()

exec_str:fun_y= 1



---------------------------------------------------------------------------

NameError                                 Traceback (most recent call last)

~\AppData\Local\Temp\ipykernel_24724\1254702322.py in <module>
      7     print(f"exe_f:fun_y=",fun_y)
      8 
----> 9 exe_f()


~\AppData\Local\Temp\ipykernel_24724\1254702322.py in exe_f()
      5 """
      6     exec(exec_str)
----> 7     print(f"exe_f:fun_y=",fun_y)
      8 
      9 exe_f()


NameError: name 'fun_y' is not defined

原理见​​ref[1]​​，简言之，exec时，变量fun_y并没有注册到局部空间，因此引用时获取失败。

解法

有几种方法，依次看下

把exec执行结果保存到globals()

def exe_f():
    exec_str = f"""
fun_y = 1
print(f"exec_str:fun_y=",fun_y)
"""
    exec(exec_str,globals())
    print(f"exe_f:fun_y=",fun_y)

exe_f()
print(f"globals:fun_y=",fun_y)

exec_str:fun_y= 1
exe_f:fun_y= 1
globals:fun_y= 1

该方法可能会导致全局变量被污染

自定义字典

def exe_f():
    self_dict = {}
    exec_str = f"""
fun_y1 = 1
print(f"exec_str:fun_y1=",fun_y1)
"""
    exec(exec_str,globals(),self_dict)
    print(f"exe_f:fun_y=",self_dict['fun_y1'])

exe_f()
var_name = 'fun_y1'
print(f'locals() {var_name}:{locals().get(var_name, None)}')

exec_str:fun_y1= 1
exe_f:fun_y= 1
locals() fun_y1:None

此时不会污染全局变量

Ref

                               2022-11-27 于南京市江宁区