Question

我试图找出是否可以解决堆栈帧中的变量（由inspect.currentframe()返回）。

换句话说，我正在寻找一个功能

def resolve_variable(variable_name, frame_object):
    return value_of_that_variable_in_that_stackframe

例如，请考虑以下代码：

global_var = 'global'

def foo():
    closure_var = 'closure'

    def bar(param):
        local_var = 'local'

        frame = inspect.currentframe()
        assert resolve_variable('local_var', frame) == local_var
        assert resolve_variable('param', frame) == param
        assert resolve_variable('closure_var', frame) == closure_var
        assert resolve_variable('global_var', frame) == global_var

    bar('parameter')

foo()

通过框架对象的f_locals和f_globals属性可以轻松查找局部和全局变量：

def resolve_variable(variable_name, frame_object):
    try:
        return frame_object.f_locals[variable_name]
    except KeyError:
        try:
            return frame_object.f_globals[variable_name]
        except KeyError:
            raise NameError(varname) from None

但问题是闭包变量。据我所知，它们并不存储在字典中，如本地变量和全局变量。更糟糕的是，如果函数实际访问它们，变量只会成为闭包变量（例如，通过读取其值_ = closure_var或使用nonlocal closure_var; closure_var = _写入）。实际上有3种不同的情况：

global_var = 'global'

def foo():
    unused_cvar = 'unused'  # actually not a closure variable at all
    readonly_cvar = 'closure'
    nonlocal_cvar = 'nonlocal'

    def bar(param):
        nonlocal nonlocal_cvar

        local_var = 'local'
        _ = readonly_cvar
        nonlocal_cvar = 'nonlocal'

        frame = inspect.currentframe()
        assert resolve_variable('local_var', frame) == local_var
        assert resolve_variable('param', frame) == param
        assert resolve_variable('unused_cvar', frame) == 'unused'
        assert resolve_variable('readonly_cvar', frame) == readonly_cvar
        assert resolve_variable('nonlocal_cvar', frame) == nonlocal_cvar
        assert resolve_variable('global_var', frame) == global_var

    bar('parameter')

foo()

如何重写我的resolve_variable功能以支持所有这些功能？它甚至可能吗？

Answer 1

通常不可能。 Python只保留闭包实际引用的闭包变量。

>>> import inspect
>>> class Demo(object):
...     def __del__(self):
...         print("Too late, it's gone.")
... 
>>> def f():
...     a = Demo()
...     def g():
...         return inspect.currentframe()
...     return g
... 
>>> frame = f()()
Too late, it's gone.

从这个例子中可以看出，没有希望从框架a检查frame。它消失了。

对于实际使用的框架的闭合变量，那些通常显示在f_locals中。我知道一个奇怪的情况，他们不会，如果框架是一个带有闭包变量的类语句：

>>> def f():
...     a = 1
...     class Foo(object):
...         print(a)
...         print(inspect.currentframe().f_locals)
...     return Foo
... 
>>> f()
1
{'__module__': '__main__', '__qualname__': 'f.<locals>.Foo'}
<class '__main__.f.<locals>.Foo'>

在深入研究CPython实现（特别是框架对象，LOAD_CLASSDEREF操作码和inspect.getclosurevars）后，我认为访问类框架闭包变量的唯一方法是使用{{1} }，ctypes或类似的讨厌手段。

另请注意，如果闭包变量值自访问后发生变化，则gc.get_referents dict可能不是最新的;再次访问f_locals refreshes the contents，但在您查看时可能会再次过时。

仅给出堆栈框架对象

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