Python元类，execfile，inspect，globals（），命名空间

直接运行以下脚本时，它将按预期操作：

import inspect

__module__ = "__main__"
__file__ = "classes.py"
test_str = "test"

class met(type):
    def __init__(cls, name, bases, dct):
        setattr(cls, "source", inspect.getsource(cls))
        #setattr(cls, "source", test_str)
        super(met, cls).__init__(name, bases, dct)

class ParentModel(object):
    __metaclass__ = met
    def __init__(self):
        super(object, self).__init__(ParentModel.__class__)
    def setsource(self):
        self.source = inspect.getsource(self.__class__)
        #self.source = test_str
    def getsource(self):
        return self.source

class ChildB(ParentModel):
    name = "childb"
    pass

class ChildA(ChildB):
    name = "childa"
    pass

class ChildC(ChildA):
    name = "childc"
    pass

当试图通过pythonshell或其他脚本中的exec或execfile运行此脚本时，会出现困难。例如：

>>> execfile("classes.py")

运行时没有问题，但是：

>>> ns = {}
>>> execfile("classes.py", ns)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "classes.py", line 13, in <module>
    class ParentModel(object):
  File "classes.py", line 9, in __init__
    setattr(cls, "source", inspect.getsource(cls))
  File "D:\Python27\lib\inspect.py", line 701, in getsource
    lines, lnum = getsourcelines(object)
  File "D:\Python27\lib\inspect.py", line 690, in getsourcelines
    lines, lnum = findsource(object)
  File "D:\Python27\lib\inspect.py", line 526, in findsource
    file = getfile(object)
  File "D:\Python27\lib\inspect.py", line 408, in getfile
    raise TypeError('{!r} is a built-in class'.format(object))
TypeError: <module '__builtin__' (built-in)> is a built-in class

同样，运行没有问题，但：

>>> ns = dict(globals())
>>> execfile("classes.py", ns)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "classes.py", line 13, in <module>
    class ParentModel(object):
  File "classes.py", line 9, in __init__
    setattr(cls, "source", inspect.getsource(cls))
  File "D:\Python27\lib\inspect.py", line 701, in getsource
    lines, lnum = getsourcelines(object)
  File "D:\Python27\lib\inspect.py", line 690, in getsourcelines
    lines, lnum = findsource(object)
  File "D:\Python27\lib\inspect.py", line 526, in findsource
    file = getfile(object)
  File "D:\Python27\lib\inspect.py", line 408, in getfile
    raise TypeError('{!r} is a built-in class'.format(object))
TypeError: <module '__builtin__' (built-in)> is a built-in class

ns=dict（globals（）） >>>execfile（“classes.py”，ns） 回溯（最近一次呼叫最后一次）： 文件“”，第1行，在 文件“classes.py”，第13行，在 类ParentModel（对象）： 文件“classes.py”，第9行，在_init中__ setattr（cls，“源”，inspect.getsource（cls）） getsource中第701行的文件“D:\Python27\lib\inspect.py” 行，lnum=getsourcelines（对象） getsourcelines中第690行的文件“D:\Python27\lib\inspect.py” 行，lnum=findsource（对象） findsource中第526行的文件“D:\Python27\lib\inspect.py” file=getfile（对象） getfile中第408行的文件“D:\Python27\lib\inspect.py” raise TypeError（“{！r}是内置类”。格式（对象）） TypeError:是一个内置类 从回溯来看，它与inspect相关，但是它也应该在execfile（“classes.py”）或execfile（“classes.py”，globals（））上出错

那么，就这个错误而言，dict（globals（））如何呢globals（）以及为什么会导致此错误

---

编辑：读者应参考Martijn Pieters和Lennart Regebro的答案以获得完整的图片。

使用

execfile（）

执行python文件时，您是在当前名称空间中执行它。REPL命名空间是一个内置模块：

>>> import sys
>>> sys.modules['__main__']
<module '__main__' (built-in)>

您的下一个问题是，因为您使用的是

execfile

，所以为代码设置的模块总是会出错

inspect.getsource（）

无法确定在何处定义代码，因为

execfile（）

绕过了正常的导入机制：

$ cat test.py
execfile('classes.py')
$ python test.py
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 1, in <module>
    execfile('classes.py')
  File "classes.py", line 13, in <module>
    class ParentModel(object):
  File "classes.py", line 9, in __init__
    setattr(cls, "source", inspect.getsource(cls))
  File "/usr/local/Cellar/python/2.7.5/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/inspect.py", line 701, in getsource
    lines, lnum = getsourcelines(object)
  File "/usr/local/Cellar/python/2.7.5/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/inspect.py", line 690, in getsourcelines
    lines, lnum = findsource(object)
  File "/usr/local/Cellar/python/2.7.5/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/inspect.py", line 564, in findsource
    raise IOError('could not find class definition')
IOError: could not find class definition

---

为了明确起见，创建

globals（）

的副本只能防止

execfile（）

修改当前模块名称空间（或REPL名称空间）。如果在当前名称空间中使用

execfile（）。REPL命名空间是一个内置模块：

>>> import sys
>>> sys.modules['__main__']
<module '__main__' (built-in)>

您的下一个问题是，因为您使用的是
execfile
，所以为代码设置的模块总是会出错
inspect.getsource（）
无法确定在何处定义代码，因为
execfile（）
绕过了正常的导入机制：

$ cat test.py
execfile('classes.py')
$ python test.py
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 1, in <module>
    execfile('classes.py')
  File "classes.py", line 13, in <module>
    class ParentModel(object):
  File "classes.py", line 9, in __init__
    setattr(cls, "source", inspect.getsource(cls))
  File "/usr/local/Cellar/python/2.7.5/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/inspect.py", line 701, in getsource
    lines, lnum = getsourcelines(object)
  File "/usr/local/Cellar/python/2.7.5/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/inspect.py", line 690, in getsourcelines
    lines, lnum = findsource(object)
  File "/usr/local/Cellar/python/2.7.5/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/lib/python2.7/inspect.py", line 564, in findsource
    raise IOError('could not find class definition')
IOError: could not find class definition

为了明确起见，创建
globals（）
的副本只能防止
execfile（）
修改当前模块名称空间（或REPL名称空间）。否则，传递给
execfile（）
的字典之间没有区别。这个问题不是
dict（globals（））！=globals（）
，因为它是。这里的问题是，您执行的
execfile（）
上下文中的
globals（）
与
classes.py中的
globals（）
不同

当您传入一个名称空间时，您将替换否则将创建的名称空间。如果传入一个名称空间，您将为
类
模块创建一个名称空间。这意味着
\uuuu main\uuuu
将是classes.py文件。但是，当您传入调用
execfile（）
的文件的名称空间时，将使用该名称空间，而
\uuuuu main\uuuu
将是该模块

这导致inspect无法在源代码中找到类定义，因为它在错误的文件中查找

如果传入一个空名称空间，它将根本找不到
\uuuuu main\uuuuu
，并且该类将被假定为一个内置类，没有可用的源代码，并且会引发一个错误

总之，您在这里犯的错误是认为
globals（）
对于解释器是全局的，而实际上对于模块是全局的

从与Marjtin的讨论中，很明显，在OSX上的工作方式略有不同。这意味着即使不传入名称空间，也不能依赖这种工作方式

这就引出了一个问题，你为什么要这样做，以及你真正想要实现的目标。
这个问题不是
dict（globals（））！=globals（）
，因为它是。这里的问题是，您执行的
execfile（）
上下文中的
globals（）
与
classes.py中的
globals（）
不同

当您传入一个名称空间时，您将替换否则将创建的名称空间。如果传入一个名称空间，您将为
类
模块创建一个名称空间。这意味着
\uuuu main\uuuu
将是classes.py文件。但是，当您传入调用
execfile（）
的文件的名称空间时，将使用该名称空间，而
\uuuuu main\uuuu
将是该模块

这导致inspect无法在源代码中找到类定义，因为它在错误的文件中查找

如果传入一个空名称空间，它将根本找不到
\uuuuu main\uuuuu
，并且该类将被假定为一个内置类，没有可用的源代码，并且会引发一个错误

总之，您在这里犯的错误是认为
globals（）
对于解释器是全局的，而实际上对于模块是全局的

从与Marjtin的讨论中，很明显，在OSX上的工作方式略有不同。这意味着即使不传入名称空间，也不能依赖这种工作方式

这就引出了一个问题，你为什么要这样做，你到底想达到什么目的。
事实上，事实并非如此。如果您创建第二个文件，并调用
execfile（'classes.py'，globals（））
，您会发现它引发了一个错误。对不起，Martijn，
>>> import sys
>>> import types
>>> sys.modules['fake_classes'] = types.ModuleType('fake_classes')
>>> sys.modules['fake_classes'].__file__='classes.py'
>>> ns = {'__name__': 'fake_classes'}
>>> execfile('classes.py', ns)
>>> >>> ns.keys()
['__module__', 'ChildA', '__builtins__', 'inspect', '__package__', 'met', 'ChildB', 'ChildC', 'ParentModel', '__name__', 'test_str']