Python 2和Python 3中exec函数的行为

以下代码在

Python2

和

Python3

中给出了不同的输出：

from sys import version

print(version)

def execute(a, st):
    b = 42
    exec("b = {}\nprint('b:', b)".format(st))
    print(b)
a = 1.
execute(a, "1.E6*a")

Python2

打印：

2.7.2 (default, Jun 12 2011, 15:08:59) [MSC v.1500 32 bit (Intel)]
('b:', 1000000.0)
1000000.0

3.2.3 (default, Apr 11 2012, 07:15:24) [MSC v.1500 32 bit (Intel)]
b: 1000000.0
42

Python3

打印：

2.7.2 (default, Jun 12 2011, 15:08:59) [MSC v.1500 32 bit (Intel)]
('b:', 1000000.0)
1000000.0

3.2.3 (default, Apr 11 2012, 07:15:24) [MSC v.1500 32 bit (Intel)]
b: 1000000.0
42

为什么

Python2

会将

execute

函数中的变量

b

绑定到

exec

函数字符串中的值，而

Python3

不会这样做？如何在

Python3

中实现

Python2

的行为？我已经尝试将全局和局部的字典传递给

Python3

中的

exec

函数，但到目前为止没有任何效果

---编辑---

在阅读了Martijns的答案后，我用Python3进一步分析了这个问题。在下面的示例中，我将

locals（）

词汇设置为

d

到

exec

，但是

d['b']

打印的不仅仅是

b

from sys import version

print(version)

def execute(a, st):
    b = 42
    d = locals()
    exec("b = {}\nprint('b:', b)".format(st), globals(), d)
    print(b)                     # This prints 42
    print(d['b'])                # This prints 1000000.0
    print(id(d) == id(locals())) # This prints True
a = 1.
execute(a, "1.E6*a")

3.2.3 (default, Apr 11 2012, 07:15:24) [MSC v.1500 32 bit (Intel)]
b: 1000000.0
42
1000000.0
True

---

比较

d

和

locals（）

的ID可以看出它们是同一个对象。但是在这些条件下，

b

应该与

d['b']

相同。我的示例中有什么错误？

我恐怕无法准确解释，但这基本上是因为函数中的b是局部的，并且

exec（）

似乎分配给全局b。您必须在函数和exec语句中声明b是全局的

试试这个：

from sys import version

print(version)

def execute1(a, st):
    b = 42
    exec("b = {}\nprint('b:', b)".format(st))
    print(b)

def execute2(a, st):
    global b
    b = 42
    exec("global b; b = {}\nprint('b:', b)".format(st))
    print(b)

a = 1.
execute1(a, "1.E6*a")
print()
execute2(a, "1.E6*a")
print()
b = 42
exec("b = {}\nprint('b:', b)".format('1.E6*a'))
print(b)

这让我

3.3.0 (default, Oct  5 2012, 11:34:49) 
[GCC 4.4.5]
b: 1000000.0
42

b: 1000000.0
1000000.0

b: 1000000.0
1000000.0

您可以看到，在函数外部，全局b会自动拾取。在函数内部，您正在打印本地b

---

注意，我本以为

exec（）

总是先使用全局b，因此在

execute2（）

中，不需要在

exec（）函数中声明它。但是我发现这不起作用（这是我无法准确解释的部分）。
Python 2中的
exec
和Python 3中的
exec（）
之间有很大区别。您将
exec
视为一个函数，但它实际上是Python 2中的一个语句

由于这一差异，您无法使用
exec
在Python3中更改函数范围中的局部变量，即使在Python2中也可以这样做。甚至不是以前声明的变量

locals（）
仅在一个方向上反映局部变量。以下内容在2或3中都不起作用：

def foo():
    a = 'spam'
    locals()['a'] = 'ham'
    print(a)              # prints 'spam'

在Python 2中，使用
exec
语句意味着编译器知道关闭局部作用域优化（例如，从
LOAD\u FAST
切换到
LOAD\u NAME
，以查找局部和全局作用域中的变量）。由于
exec（）
是一个函数，该选项不再可用，函数范围现在总是优化的

此外，在Python 2中，
exec
语句使用
PyFrame\u LocalsToFast
将
locals（）
中找到的所有变量显式复制回函数locals，但前提是没有提供全局和局部参数

正确的解决方法是为
exec（）
调用使用新的命名空间（字典）：

def execute(a, st):
    namespace = {}
    exec("b = {}\nprint('b:', b)".format(st), namespace)
    print(namespace['b'])

对于这一限制，政府非常明确：

注意：默认局部变量的作用与下面的函数
locals（）
所述相同：不应尝试修改默认局部变量字典。如果需要在函数
exec（）
返回后查看代码对局部变量的影响，请传递一个显式局部变量字典

我得说这是蟒蛇3的一只虫子

def u():
    exec("a=2")
    print(locals()['a'])
u()

打印“2”

打印“2”

但是

失败于

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 3, in u
KeyError: 'a'

输出

{'l': {...}, 'a': 2}
{'l': {...}, 'a': 1}

{'l': {...}, 'a': 2}
{'l': {...}, 'a': 2}
{'l': {...}, 'a': 2}
{'l': {...}}

而且

def u():
    l=locals()
    exec("a=2")
    print(l)
    print(locals())
u()
def u():
    l=locals()
    exec("a=2")
    print(l)
    print(locals())
    a=1
u()

输出

{'l': {...}, 'a': 2}
{'l': {...}, 'a': 1}

{'l': {...}, 'a': 2}
{'l': {...}, 'a': 2}
{'l': {...}, 'a': 2}
{'l': {...}}

显然，
exec
对局部变量的作用如下：


如果在
exec
中设置了一个变量，并且该变量是一个局部变量，则
exec
会修改内部字典（由
locals（）
返回的字典），而不会将其返回到原始状态。调用
locals（）。
调用
locals（）
来更新字典并不是python3的一个缺陷，因为它是有文档记录的，但并不直观。此外，对
exec
中的局部变量的修改不会改变函数的局部变量这一事实与python2有着明显的区别（文档中说“如果需要查看函数exec（）返回后代码对局部变量的影响，请传递显式局部变量字典”），我更喜欢python2的行为

如果在
exec
中设置了一个变量，并且该变量以前不存在，则
exec
会修改内部字典，除非该变量是在之后设置的。似乎
locals（）
更新字典的方式中有一个bug；此错误通过在
exec
之后调用
locals（）
来访问
exec
中设置的值
总之：


Python2和Python3中都没有bug
exec
的不同行为源于
exec
在Python2中是一条语句，而在Python3中则是一个函数

请注意:

我没有告诉你任何新的事情。这只是真理的集合
在所有其他答案和评论中都可以找到。
我在这里所做的只是想揭示一些更模糊的细节

Python2和Python3之间唯一的区别是，
exec
确实能够在Python2中更改封闭函数的局部范围（因为它是一个语句，可以访问当前的局部范围），而在Python3中不能再这样做了（因为它现在是一个函数，所以在它自己的局部范围中运行）

然而，这种恼怒与
exec
语句无关，它只源于一个规范
exec "code"

exec("code", globals(), locals())