python - 关于变量作用域的棘手 Python 问题

Question

我的 Python 项目中经常有需要在模块之间共享的变量。我知道这可以通过函数调用的 args 来完成，但有时，创建一个 global_vars.py 模块并添加需要在那里共享的任何变量会更方便，这就是我经常做的事情。然后可以从任何其他模块导入这些变量，并轻松共享。这通常对我来说效果很好。但有时，一些意想不到的事情会发生。

例如:

我有 3 个文件:

main.py:

from global_vars import var
from mod import modify_variable

print(f"{hex(id(var))} - address of var in main module after import")
modify_variable()
print(f"{hex(id(var))} - address of var in main module after modify_variable() call")

global_vars.py:

var = 'hi'
print(f"{hex(id(var))} - address of var during import")

mod.py: 从 global_vars 导入变量

def modify_variable():
    global var

    print(f"{hex(id(var))} - address of var before modifying it in modify_variable()")
    var = 'hello'
    print(f"{hex(id(var))} - address of var after modifying it in modify_variable()")

如果使用 Python3 运行 main.py，您会得到如下所示的输出:

0x7f0f993bb7f0 - address of var during import
0x7f0f993bb7f0 - address of var in main module after import
0x7f0f993bb7f0 - address of var before modifying it in modify_variable()
0x7f0f993bb870 - address of var after modifying it in modify_variable()
0x7f0f993bb7f0 - address of var in main module after modify_variable() call

基本上，在我们调用 modify_variable 之前，一切都会按预期运行。 在 modify_variable 中，var 的地址按照我们的预期开始。 然后我们为其分配一个新字符串。这做了一些事情:

• 它在内存中创建一个全新的字符串
• 它将 var 更改为指向这个新字符串的地址
• 垃圾收集器大概会在某个时候清理旧字符串的地址

鉴于此，我希望对 var 地址的最后一次检查也将指向新字符串的地址。因此，我希望结果如下所示:

0x7f0f993bb7f0 - address of var during import
0x7f0f993bb7f0 - address of var in main module after import
0x7f0f993bb7f0 - address of var before modifying it in modify_variable()
0x7f0f993bb870 - address of var after modifying it in modify_variable()
0x7f0f993bb870 - address of var in main module after modify_variable() call

但事实并非如此。 modify_variable 中的 var 和 main.py 中的 var 现在指向完全不同的地址，并且不能再共享相同的数据。

发生了什么？根据我的阅读，如果我没有在 mod.py 中使用 global var，我可能会创建一个同名的局部变量全局 var 变量，这可能会导致上述症状，但像我一样使用 global var 可确保我处理的是 global_vars.var，不是吗？

Answer 1

规范

Python 并没有真正的全局变量。这是 python defines作为全局:

If a name is bound at the module level, it is a global variable. (The variables of the module code block are local and global.)

还有global声明的意思是:

It means that the listed identifiers are to be interpreted as globals.

即作为模块级变量。

如果你看看import是:

1. find the module specified in the from clause, loading and initializing it if necessary;

2. for each of the identifiers specified in the import clauses:

   [...]

   4. [...] a reference to that value is stored in the local namespace, using the name in the as clause if it is present, otherwise using the attribute name

您的案例

因此，global_vars.var指向地址0x7f0f993bb7f0，当你将其导入mod时，它就变成了mod.var 也指向 0x7f0f993bb7f0。

当你执行global var时，你告诉Python解析器将var绑定(bind)到mod.var，然后使用var = 'hello'，您使 mod.var 指向 0x7f0f993bb870。

但是在 main.py 中，var 绑定(bind)到 main.var，它是由 import 分配的语句到 global_vars.var，即 0x7f0f993bb7f0。

做什么

将全局变量实现为单个全局对象的属性:

g.py:

class Global:
    pass

g = Global()

setattr(g, 'var', 'hi')

print(f"{hex(id(g.var))} - address of var during import")

mod.py:

from g import g

def modify_variable():
    print(f"{hex(id(g.var))} - address of var before modifying it in modify_variable()")
    g.var = 'hello'
    print(f"{hex(id(g.var))} - address of var after modifying it in modify_variable()")

main.py:

#!/usr/bin/python3.6
from g import g
from mod import modify_variable

print(f"{hex(id(g.var))} - address of var in main module after import")
modify_variable()
print(f"{hex(id(g.var))} - address of var in main module after modify_variable() call")

输出:

0x7ff2a47a1998 - address of var during import
0x7ff2a47a1998 - address of var in main module after import
0x7ff2a47a1998 - address of var before modifying it in modify_variable()
0x7ff2a47ae500 - address of var after modifying it in modify_variable()
0x7ff2a47ae500 - address of var in main module after modify_variable() call