使用字典理解的 Python 类变量赋值

Question

在类定义期间，定义为字典的类变量用于构造第二个字典类变量，这是从第一个字典类变量缩减的子集，如下所示：

class C(object):
    ALL_ITEMS = dict(a='A', b='B', c='C', d='D', e='E')
    SUBSET_X = {k: v for k, v in ALL_ITEMS.items() if k in ('a', 'b', 'd')}  # (this works)
    SUBSET_Y = {k: ALL_ITEMS[k] for k in ('a', 'b', 'd')}  # (this fails)

相当简单的东西，但执行此代码的最终效果让我感到非常惊讶。我的第一种方法是第 4 行的代码，但我不得不求助于第 3 行的解决方案。我显然无法掌握字典理解范围规则的一些微妙之处。

具体来说，在失败的情况下引发的错误是：

File "goofy.py", line 4, in <dictcomp>
   SUBSET_Y = {k: ALL_ITEMS.get(k) for k in ('a', 'b', 'd')}
NameError: name 'ALL_ITEMS' is not defined

由于几个不同的原因，这个错误的性质让我感到困惑：

1. SUBSET_Y 的赋值是一个格式良好的字典理解，并引用了一个应该在范围内且可访问的符号。
2. 在随后的情况下（分配给SUBSET_X），这也是一个字典理解，符号ALL_ITEMS 是完美定义和可访问的。因此，在失败的情况下引发的异常是 NameError 的事实似乎显然是错误的。 （或者充其量是误导。）
3. 为什么items() 与__getitem__ 或get() 的范围规则不同？ （在失败的情况下，将ALL_ITEMS[k] 替换为ALL_ITEMS.get(k) 也会出现同样的异常。）

（即使作为 Python 开发人员十多年，我也从未遇到过这种失败，这要么意味着我很幸运，要么过着隐蔽的生活：^）

在各种 3.6.x CPython 版本以及 2.7.x 版本中都会出现同样的故障。

编辑：不，这不是上一个问题的重复。这与列表推导有关，即使要对字典推导进行相同的解释，也不能解释我引用的两种情况之间的区别。而且，这不仅仅是 Python 3 独有的现象。

Answer 1

有一个小细节可以解释为什么第一个版本有效但第二个版本失败。第二个版本失败的原因与this question 中给出的原因相同，即所有理解构造（在 Python 3 中，在 Python 2 中，list-comprehensions 的实现方式不同）创建了一个函数范围，其中所有本地名称 -发生绑定。但是，在类范围内定义的函数无法访问类范围内的名称。这就是为什么您必须使用self.MY_CLASS_VAR 或MyClass.MY_CLASS_VAR 从方法访问类变量的原因。

您的第一个案例确实有效的原因很微妙。根据language reference

理解由一个表达式组成，后跟至少 一个 for 子句和零个或多个 for or if 子句。在这种情况下， 新容器的元素是那些将由 将每个 for 或 if 子句视为一个块，从左侧嵌套 向右，并评估表达式以产生每个元素 到达最里面的块的时间。

但是，除了最左边的可迭代表达式 for 子句，理解在单独的隐式嵌套中执行 范围。 这确保分配给目标列表中的名称不会 “泄漏”到封闭范围内。

最左边的 for 子句中的可迭代表达式被求值 直接在封闭范围内，然后作为参数传递给 隐式嵌套范围。

所以，在第一种情况下，ALL_ITEMS.items() 在最左边的 for 子句中，所以它直接在封闭范围内计算，在这种情况下，是类范围，所以它很高兴找到ALL_ITEMS 名称。