Python：如何让 eval() 看到局部变量？

Question

我有以下几点：

x = [1,2,3,4,5]
def foo(lbd:str, value):
    ret_val = eval(lbd, globals(), locals())
    print(ret_val)

在此调用中使用 'value' 变量成功：

>>> foo("[i for i in value]",x)
            
[1, 2, 3, 4, 5]

但是这个失败了：

>>> foo(r"any([x in value for x in {'',0,None,'0'}])", x)
            
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#171>", line 1, in <module>
    foo(r"any([x in value for x in {'',0,None,'0'}])", x)
  File "<pyshell#165>", line 2, in foo
    ret_val = eval(lbd, globals(), locals())
  File "<string>", line 1, in <module>
  File "<string>", line 1, in <listcomp>
NameError: name 'value' is not defined

我能够解决这个问题，但很想知道这里发生了什么。

>>> foo(r"(lambda V=value: any([x in V for x in {'',0,None,'0'}]) )()", x)
False

Answer 1

这是一个超级微妙的点。因此，如果您阅读 的文档eval，它没有提到您为全局变量和本地变量提供参数的情况，但我相当确定它的工作原理与forexec相同：

如果exec获取两个单独的对象作为全局对象和局部对象，则代码将被执行，就像它嵌入在类定义中一样。

在类定义中，函数无法访问其封闭范围。所以这与错误完全相同：

>>> class Foo:
...     value = [1,2,3]
...     print([x in value for x in [2,4,6]])
...
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 3, in Foo
  File "<stdin>", line 3, in <listcomp>
NameError: name 'value' is not defined

因为列表推导式通过在幕后创建一个函数对象来工作。这也是您需要self.some_method访问类中定义的其他方法的名称的原因。在此处接受的优秀答案中有更多关于上述内容的信息。

所以它是一样的：

>>> def foo():
...     x = 3
...     return eval('(lambda: x + 1)()', globals(), locals())
...
>>> foo()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 3, in foo
  File "<string>", line 1, in <module>
  File "<string>", line 1, in <lambda>
NameError: name 'x' is not defined

但是，这很好用：

>>> def foo():
...     x = 3
...     return eval('x + 1', globals(), locals())
...
>>> foo()
4

因为不涉及（非）封闭的函数范围。

最后，以下工作的原因：

>>> def foo():
...     values = [1,2,3]
...     return eval('[x+2 for x in values]', globals(), locals())
...
>>> foo()
[3, 4, 5]

是因为推导式最左边的for 子句中的迭代不是在推导式的函数范围内进行评估，而是在推导式发生的范围内进行评估（它实际上是作为参数传递的）。您可以在列表推导式的反汇编中看到这一点：

>>> import dis
>>> dis.dis('[x+2 for x in values]')
  1           0 LOAD_CONST               0 (<code object <listcomp> at 0x7fe28baee3a0, file "<dis>", line 1>)
              2 LOAD_CONST               1 ('<listcomp>')
              4 MAKE_FUNCTION            0
              6 LOAD_NAME                0 (values)
              8 GET_ITER
             10 CALL_FUNCTION            1
             12 RETURN_VALUE

Disassembly of <code object <listcomp> at 0x7fe28baee3a0, file "<dis>", line 1>:
  1           0 BUILD_LIST               0
              2 LOAD_FAST                0 (.0)
        >>    4 FOR_ITER                12 (to 18)
              6 STORE_FAST               1 (x)
              8 LOAD_FAST                1 (x)
             10 LOAD_CONST               0 (2)
             12 BINARY_ADD
             14 LIST_APPEND              2
             16 JUMP_ABSOLUTE            4
        >>   18 RETURN_VALUE

注意，values被评估，iter被调用，结果被传递给函数：

              6 LOAD_NAME                0 (values)
              8 GET_ITER
             10 CALL_FUNCTION            1

“函数”基本上只是一个带有 append 的循环，请参阅：Disassembly of <code object <listcomp> at 0x7fe28baee3a0, file "<dis>", line 1>了解列表推导式如何工作。