检测python函数中的所有全局变量？

Question

我试图分析一些混乱的代码,碰巧在函数中使用全局变量(我试图重构代码,以便函数只使用局部变量).有没有办法检测函数中的全局变量？

例如:

def f(x):
    x = x + 1
    z = x + y
    return z

这里全局变量是y因为它不是作为参数给出的,也不是在函数中创建的.

我尝试使用字符串解析检测函数中的全局变量,但它有点乱; 我想知道是否有更好的方法来做到这一点？

编辑:如果有人感兴趣,这是我用来检测全局变量的代码(基于kindall的答案和Paolo对这个问题的回答:从Python中的脚本捕获stdout):

from dis import dis

def capture(f):
    """
    Decorator to capture standard output
    """
    def captured(*args, **kwargs):
        import sys
        from cStringIO import StringIO

        # setup the environment
        backup = sys.stdout

        try:
            sys.stdout = StringIO()     # capture output
            f(*args, **kwargs)
            out = sys.stdout.getvalue() # release output
        finally:
            sys.stdout.close()  # close the stream 
            sys.stdout = backup # restore original stdout

        return out # captured output wrapped in a string

    return captured

def return_globals(f):
    """
    Prints all of the global variables in function f
    """
    x = dis_(f)
    for i in x.splitlines():
        if "LOAD_GLOBAL" in i:
            print i

dis_ = capture(dis)

dis_(f)

dis默认情况下不返回输出,所以如果你想操作输出dis为字符串,你必须使用Paolo编写的捕获装饰器并在这里发布:从Python中的脚本捕获stdout

Answer 1

检查字节码.

from dis import dis
dis(f)

结果:

  2           0 LOAD_FAST                0 (x)
              3 LOAD_CONST               1 (1)
              6 BINARY_ADD
              7 STORE_FAST               0 (x)

  3          10 LOAD_FAST                0 (x)
             13 LOAD_GLOBAL              0 (y)
             16 BINARY_ADD
             17 STORE_FAST               1 (z)

  4          20 LOAD_FAST                1 (z)
             23 RETURN_VALUE

全局变量将具有LOAD_GLOBAL操作码而不是LOAD_FAST.(如果函数更改了任何全局变量,那么也会有STORE_GLOBAL操作码.)

通过一些工作,您甚至可以编写一个函数来扫描函数的字节码并返回它使用的全局变量列表.事实上:

from dis import HAVE_ARGUMENT, opmap

def getglobals(func):
    GLOBAL_OPS = opmap["LOAD_GLOBAL"], opmap["STORE_GLOBAL"]
    EXTENDED_ARG = opmap["EXTENDED_ARG"]

    func = getattr(func, "im_func", func)
    code = func.func_code
    names = code.co_names

    op = (ord(c) for c in code.co_code)
    globs = set()
    extarg = 0

    for c in op:
        if c in GLOBAL_OPS:
            globs.add(names[next(op) + next(op) * 256 + extarg])
        elif c == EXTENDED_ARG:
            extarg = (next(op) + next(op) * 256) * 65536
            continue
        elif c >= HAVE_ARGUMENT:
            next(op)
            next(op)

        extarg = 0

    return sorted(globs)

print getglobals(f)               # ['y']