Question

如果将变量作为全局变量或本地变量传递给Python的函数eval()，为什么会有所不同？

同样described in the documenation，如果没有明确给出，Python会将__builtins__复制到全局变量。但也必须有一些我看不到的其他差异。

考虑以下示例函数。它需要一个字符串code并返回一个函数对象。不允许使用内置版（例如abs()），但math包中的所有函数都可以使用。

def make_fn(code):
    import math
    ALLOWED_LOCALS = {v:getattr(math, v)
        for v in filter(lambda x: not x.startswith('_'), dir(math))
    }
    return eval('lambda x: %s' % code, {'__builtins__': None}, ALLOWED_LOCALS)

它按预期工作，不使用任何本地或全局对象：

   fn = make_fn('x + 3')
   fn(5) # outputs 8

但使用math函数无效：

   fn = make_fn('cos(x)')
   fn(5)

这会输出以下异常：

   <string> in <lambda>(x)
   NameError: global name 'cos' is not defined

但是当传递与globals相同的映射时，它可以工作：

def make_fn(code):
   import math
   ALLOWED = {v:getattr(math, v)
      for v in filter(lambda x: not x.startswith('_'), dir(math))
   }
   ALLOWED['__builtins__'] = None
   return eval('lambda x: %s' % code, ALLOWED, {})

与上面相同的例子：

   fn = make_fn('cos(x)')
   fn(5) # outputs 0.28366218546322625

这里有什么细节？

Answer 1

默认情况下，Python将名称查找为全局变量;仅在函数中分配的名称被查找为本地符号（因此任何名称是函数的参数或在函数中指定的名称）。

使用dis.dis()函数反编译代码对象或函数时，可以看到这一点：

>>> import dis
>>> def func(x):
...     return cos(x)
... 
>>> dis.dis(func)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (cos)
              3 LOAD_FAST                0 (x)
              6 CALL_FUNCTION            1
              9 RETURN_VALUE

LOAD_GLOBAL将cos作为全局名称加载，仅查看全局命名空间。 LOAD_FAST操作码使用当前命名空间（函数本地）按索引查找名称（函数本地命名空间经过高度优化并存储为C数组）。

还有三个操作码可以查找名称; LOAD_CONST（保留为真常量，例如None和不可变值的文字定义），LOAD_DEREF（引用闭包）和LOAD_NAME。后者确实查看了locals和globals，并且仅在无法优化函数代码对象时使用，因为LOAD_NAME要慢得多。

如果你想要在cos中查找locals ，那么你必须强制代码不被优化;通过添加exec()调用（或exec语句），此仅在Python 2中有效：

>>> def unoptimized(x):
...     exec('pass')
...     return cos(x)
... 
>>> dis.dis(unoptimized)
  2           0 LOAD_CONST               1 ('pass')
              3 LOAD_CONST               0 (None)
              6 DUP_TOP             
              7 EXEC_STMT           

  3           8 LOAD_NAME                0 (cos)
             11 LOAD_FAST                0 (x)
             14 CALL_FUNCTION            1
             17 RETURN_VALUE

现在LOAD_NAME用于cos，因为对于所有Python都知道，exec()调用将该名称添加为本地。

即使在这种情况下，本地LOAD_NAME查看，将是函数本身的本地，而不是传递给eval的本地，它们仅用于父作用域。

使用Python的eval（）时locals和globals有什么区别？

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