如何在 Python 中创建宏？

Question

所以我需要在一个大型函数中进行一些重复的操作。啊哈！嵌套函数来救援！哦，但是大多数重复都涉及到对函数中局部变量的修改！啊哈！非本地的救援！但是，非本地语句几乎与嵌套函数内容一样多。我真正需要的是一个宏？

嗯。 nonlocal * （意味着所有变量都是非本地引用）会很好，然后嵌套函数可以将其所有引用都指向外部范围......但这不会仅限于外部范围，这可能会很糟糕一种通用技术。哦，是的，而且非本地 * 不存在。

怎么办？唔。代替def，编译（）一些代码，稍后再执行（）呢？

nestedfunc = compile("some code", "nestedfunc", "exec")

那么以后

exec( nestedfunc )

但是文档中的这个注释呢？

注意：默认局部变量的作用与以下函数 locals() 的描述相同： 不应该修改默认的本地字典 尝试过。如果您需要查看，请传递明确的本地字典 函数 exec() 返回后代码对本地人的影响。

“一些代码”确实想修改当前范围内的局部变量。这行得通吗？

不，即使是像某些代码这样的简单案例

y=y+1

证明警告的有效性：y 在以后的使用中保持不变。

嗯。如果外部函数也是一块已编译的代码，并且将本地函数传递给它怎么办？这似乎适用于粗略测试，每次从编译的外部函数调用嵌套函数时，y 的值都会增加。

a_global = 10
outer_func = compile('''
print( f'{a_global}, {y}')
exec( nested_func )
print( f'{a_global}, {y}')
exec( nested_func )
print( f'{a_global}, {y}')
exec( nested_func )
print( f'{a_global}, {y}')
exec( nested_func )
print( f'{a_global}, {y}')
''', 'outer_func', 'exec')
nested_func = compile('''
global a_global
a_global += 10
y += 1
''', 'nested_func', 'exec')

locs = {'y': 1 }
exec( outer_func, globals(), locs )
exec( outer_func, globals(), locs )
exec( outer_func, globals(), locs )

结果：

10, 1
20, 2
30, 3
40, 4
50, 5
50, 5
60, 6
70, 7
80, 8
90, 9
90, 9
100, 10
110, 11
120, 12
130, 13

所以这段代码似乎满足了要求：nested_func 可以引用和更新outer_func 中的局部变量，而不需要nonlocal 或nonlocal *，不能（除非使用nonlocal 或global）访问其他外部作用域中的变量，并且只定义在一个持续更新的地方。

不过确实很丑。有没有人看到任何漏洞，或者有更好的解决方案？

Answer 1

将所需的内容作为变量字典提供给内部函数。不需要全局变量，不需要 exec。

返回更改后的状态并将其提供给进一步调用：

import random

def some_func(): 
    def senseless(d = None):
        d = d or {}                # empty dict if nothing provided
        k = d.get("k", 42)         # get "local state" from dict for variables 
        u = d.get("u", "0")        #     or use appropriate default values 
        # do something with variables                           
        for i in range(k): 
            print(u if i%2 == 0 else '?', end="")
        print()
        # mutate variable states
        k = random.randint(5,42)
        u = chr(random.randint(0,ord("z")-ord("a"))+ord("a"))
        print(f"next {k} and {u}")

        # return mutated variable states
        return {"k":k, "u":u} 

    # call with defauls, store mutated states
    state = senseless()
    # call with mutated state twice
    state = senseless(state)
    state = senseless(state)
    # call with predefined state
    state = senseless({"k":6,"u":"YeHa"}) 

some_func()

输出：

0?0?0?0?0?0?0?0?0?0?0?0?0?0?0?0?0?0?0?0?0?
next 17 and s
s?s?s?s?s?s?s?s?s
next 14 and s
s?s?s?s?s?s?s?
next 6 and o
YeHa?YeHa?YeHa?
next 26 and y