Question

在Python中，globals()返回全局符号表的表示，而locals()返回本地状态的表示。虽然两者都返回字典，但对globals()的更改会在全局符号表中生效，而对locals()的更改则无效。

为什么会这样？

Answer 1

函数本地是高度优化的，并且在编译时确定，CPython建立在无法在运行时动态更改已知本地的位置。

解码函数字节码时可以看到这一点：

>>> import dis
>>> def foo():
...     a = 'bar'
...     return a + 'baz'
... 
>>> dis.dis(foo)
  2           0 LOAD_CONST               1 ('bar')
              3 STORE_FAST               0 (a)

  3           6 LOAD_FAST                0 (a)
              9 LOAD_CONST               2 ('baz')
             12 BINARY_ADD          
             13 RETURN_VALUE

LOAD_FAST和STORE_FAST操作码使用 indices 来加载和存储变量，因为在一个帧上本地实现为数组。访问数组比使用哈希表（字典）更快，例如用于全局命名空间。

locals()函数在函数中使用时，会将此数组的反射作为字典返回。改变locals()字典将不会将其反映回数组中。

在Python 2中，如果在代码中使用exec语句，则优化（部分）被破坏;在这种情况下，Python使用较慢的LOAD_NAME opcode：

>>> def bar(code):
...     exec code
...     return a + 'baz'
... 
>>> dis.dis(bar)
  2           0 LOAD_FAST                0 (code)
              3 LOAD_CONST               0 (None)
              6 DUP_TOP             
              7 EXEC_STMT           

  3           8 LOAD_NAME                0 (a)
             11 LOAD_CONST               1 ('baz')
             14 BINARY_ADD          
             15 RETURN_VALUE

另见bug report against Python 3其中exec()（Py3中的函数）不允许再设置本地名称：

要动态修改函数的局部变量不是可能没有几个后果：通常，函数本地人不是存储在字典中，但是一个数组，其索引是在从已知语言环境编译时间。这至少与新的碰撞本地人由exec添加。旧的执行声明绕过了这个，因为编译器知道如果没有globals / locals的exec发生了在一个函数中，该命名空间将是“未优化的”，即不使用 locals array。由于exec（）现在是一个普通的函数，编译器就是这样不知道“exec”可能会受到什么约束，因而无法对待特别

globals（）vs locals（）可变性

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