如何在不导入的情况下模仿 Python 模块？

Question

我曾尝试为 Python 3 开发一个“模块扩展器”工具，但我遇到了一些问题。

想法如下：对于给定的 Python 脚本main.py，该工具expanded_main.py通过用导入模块的实际代码替换每个导入语句来生成功能等效的 Python 脚本；这假设导入的 Python 源代码是可访问的。为了以正确的方式完成这项工作，我使用了astPython的内置模块以及astor允许将 AST 转储回 Python 源代码的第三方工具。这个导入扩展器的动机是能够将脚本编译成一个单独的字节码块，因此 Python VM 不应该负责导入模块（例如，这可能对 MicroPython 有用）。

最简单的情况是以下语句：

from import my_module1 import *

为了转换它，我的工具会查找一个文件my_module1.py，并用该文件的内容替换 import 语句。然后，expanded_main.py可以访问 中定义的任何名称my_module，就好像模块是以正常方式导入的一样。我不在乎可能揭示诀窍的微妙副作用。另外，为了简化，我把它from import my_module1 import a, b, c当作之前的导入（带星号），不关心可能的副作用。到现在为止还挺好。

现在这是我的观点。你怎么能处理这种进口的味道：

import my_module2

我的第一个想法是通过创建一个与模块同名的类并复制缩进的 Python 文件的内容来模拟这一点：

class my_module2:
    # content of my_module2.py
    …

这实际上适用于许多情况，但遗憾的是，我发现这有几个小问题：其中之一是它失败了，函数的主体引用了模块中定义的全局变量。例如，考虑以下两个 Python 文件：

# my_module2.py 
g = "Hello"
def greetings():
    print (g + " World!")

和

# main.py
import my_module2
print(my_module2.g)
my_module2.greetings()

在执行时，main.py打印"Hello"和"Hello World!". 现在，我的扩展器工具将生成：

# expanded_main.py
class my_module2:
    g = "Hello"
    def greetings():
        print (g + " World!")
print(my_module2.g)
my_module2.greetings()

执行时expanded_main.py，第一个打印语句是 OK ( "Hello") 但问候函数引发异常：NameError: name 'g' is not defined。实际发生的是

• 在模块中 my_module2，g是一个全局变量，
• 在类中 my_module2，g是一个类变量，应称为my_module2.g。

当你定义功能，...在课堂上其他类似的副作用发生my_module2.py，你想指他们在其他函数，类...相同的my_module2.py。

知道如何解决这些问题吗？

除了类，是否还有其他允许模仿模块的 Python 构造？

最后一点：我知道该工具应该注意 1° 的嵌套导入（递归），2° 的同一模块可能的多次导入。我不希望在这里讨论这些话题。

Answer 1

您可以在函数（特别是实例方法）的范围内执行模块的源代码。然后，可以通过在相应的类上进行定义__getattr__并保留初始函数的locals(). 这是一些示例代码：

class Importer:
    def __init__(self):

        g = "Hello"

        def greetings():
            print (g + " World!")

        self._attributes = locals()

    def __getattr__(self, item):
        return self._attributes[item]


module1 = Importer()
print(module1.g)
module1.greetings()

嵌套导入可以通过以相同方式用 的实例替换来自然地处理Importer。重复导入也不应该成为问题。