列表推导:在调试模式和正常运行时中与范围不同的行为

Question

考虑以下:

def f():
    a = 2
    b = [a + i for i in range(3)]
f()

这没有问题.据我了解(请纠正我,如果我错了),列表推导表达式引入了一个新的范围,但由于它是在一个函数内创建的(而不是一个类),它可以访问周围范围,包括变量a.

相反,如果我要进入调试模式,请在上面的第3行停止,然后在解释器中手动编写以下内容

>>> b = [a + i for i in range(3)]

我收到一个错误:

Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 293, in runcode
  File "<interactive input>", line 1, in <module>
  File "<interactive input>", line 1, in <listcomp>
NameError: global name 'a' is not defined

为什么是这样？当我在调试模式下停在给定的行时,是否可以访问与运行时相同的范围？

(顺便说一下,我正在使用PyScripter)

Answer 1

不,你的范围不一样.

Python 在编译时确定在什么范围内查找哪些变量.列表解析获得自己的范围,所以在list解析使用名称是本地到列表理解,关闭(外地),或全局.

在函数范围中,a是对列表理解的闭包; 编译器知道a位于父范围内f.但是,如果在交互式提示中输入相同的表达式,则没有嵌套的作用域,因为没有同时编译的周围函数.因此,a编译器假设它是全局的:

>>> import dis
>>> dis.dis(compile("b = [a + i for i in range(3)]", '<stdin>', 'single').co_consts[0])
  1           0 BUILD_LIST               0
              3 LOAD_FAST                0 (.0)
        >>    6 FOR_ITER                16 (to 25)
              9 STORE_FAST               1 (i)
             12 LOAD_GLOBAL              0 (a)
             15 LOAD_FAST                1 (i)
             18 BINARY_ADD
             19 LIST_APPEND              2
             22 JUMP_ABSOLUTE            6
        >>   25 RETURN_VALUE

一个LOAD_GLOBAL字节码用于a这里(该.0是range(3)为理解迭代器).

但是在功能范围内:

>>> def f():
...     a = 2
...     b = [a + i for i in range(3)]
... 
>>> dis.dis(f.__code__.co_consts[2])
  3           0 BUILD_LIST               0
              3 LOAD_FAST                0 (.0)
        >>    6 FOR_ITER                16 (to 25)
              9 STORE_FAST               1 (i)
             12 LOAD_DEREF               0 (a)
             15 LOAD_FAST                1 (i)
             18 BINARY_ADD
             19 LIST_APPEND              2
             22 JUMP_ABSOLUTE            6
        >>   25 RETURN_VALUE
>>> f.__code__.co_cellvars
('a',)

a加载LOAD_DEREF,加载第一个闭包(名为的单元格变量'a').

在交互式提示中测试类似列表理解时,您必须提供自己的嵌套范围; 将表达式包装在函数中:

>>> def f(a):
...     return [a + i for i in range(3)]
...
>>> f(a)
[2, 3, 4]