将导入的函数设置为静态字典中的成员

Question

有一个简单的类，我想使用不同的方式将一些函数静态存储在字典中：

import os, sys
class ClassTest():
    testFunc = {}
    def registerClassFunc(self,funcName):
        ClassTest.testFunc[funcName] = eval(funcName)
    @classmethod
    def registerClassFuncOnClass(cls,funcName):
        cls.testFunc[funcName] = eval(funcName)
    @staticmethod
    def registerClassFuncFromStatic(funcName):
        ClassTest.testFunc[funcName] = eval(funcName)

一些示例方法：

def user_func():
    print("I run therefore I am self-consistent")
def user_func2():
    print("I am read therefore I am interpreted")
def user_func3():
    print("I am registered through a meta function therefore I am not recognized")
def user_func4():
    print("I am registered through an instance function therefore I am not recognized")
def user_func5():
    print("I am registered through a static function therefore I am not recognized")

还有一个小测试：

if __name__ == "__main__":
    a = ClassTest()
    a.testFunc["user_func"] = user_func
    a.testFunc["user_func"]()
    a.testFunc["user_func2"] = eval("user_func2")
    a.testFunc["user_func2"]()

    ClassTest.testFunc["user_func"] = user_func
    ClassTest.testFunc["user_func"]()
    ClassTest.testFunc["user_func2"] = eval("user_func2")
    ClassTest.testFunc["user_func2"]()

    a.registerClassFunc("user_func5")  # does not work on import
    a.testFunc["user_func5"]()
    ClassTest.registerClassFuncFromStatic("user_func3") # does not work on import
    ClassTest.testFunc["user_func3"]()
    ClassTest.registerClassFuncOnClass("user_func4") # does not work on import
    ClassTest.testFunc["user_func4"]()

所有这些工作提供所有这些元素都在同一个文件中。一旦功能被分成 2 个文件和一个主文件：

from ClassTest import ClassTest
from UserFunctions import user_func,user_func2, user_func3, user_func4, user_func5
if __name__ == "__main__":
    a = ClassTest()
    a.testFunc["user_func"] = user_func
    ...

只有前两个继续工作（直接设置函数），其他 - 使用函数做同样的事情 - 在所有 eval 调用上给出 NameError。例如：NameError: name 'user_func5' is not defined。

使用方法与直接设置函数时范围损失的逻辑是什么？我是否可以使用从其他包中导入来使其工作，以便我可以使用方法而不是直接将任何函数放入类中？

Answer 1

There's a live version of fix #1 from this answer online that you can try out for yourself

问题

您说得对，这不起作用的原因是范围问题。您可以通过查看docs for eval 来了解发生了什么：

eval(表达式, globals=None, locals=None)

...如果两个字典[即全局变量和局部变量]都被省略，则表达式将在调用 eval() 的环境中执行。

因此，可以合理地假设您遇到的问题归结为globals 和locals 在上下文中的内容（即在ClassTest 的定义（可能是单独的模块）中） eval 被调用。由于调用eval 的上下文通常不是您定义和/或导入user_func, user_func2.... 的上下文，因此就eval 而言，这些函数是未定义的。这个思路得到了docs for globals的支持：

全局变量()

...这始终是当前模块的字典（在函数或方法中，这是定义它的模块，而不是调用它的模块）。

修复

对于如何修复此代码，您有几种不同的选择。所有这些都将涉及将locals 从您调用的上下文（例如ClassTest.registerClassFunc）传递到定义该方法的上下文。此外，您应该借此机会从代码中排除eval 的使用（它的使用被认为是不好的做法，它是massive security hole，yadda yadda yadda）。鉴于locals 是定义user_func 的范围的字典，您总是可以这样做：

locals['user_func'] 

代替：

eval('user_func')

修复 #1

Link to live version of this fix

这将是最容易实现的修复，因为它只需要对ClassTest 的方法定义进行一些调整（并且不更改任何方法签名）。它依赖于这样一个事实，即可以在函数中使用inspect 包来直接获取调用上下文的locals：

import inspect

def dictsGet(s, *ds):
    for d in ds:
        if s in d:
            return d[s]
    # if s is not found in any of the dicts d, treat it as an undefined symbol
    raise NameError("name %s is not defined" % s)

class ClassTest():
    testFunc = {}
    def registerClassFunc(self, funcName):
        _frame = inspect.currentframe()
        try:
            _locals = _frame.f_back.f_locals
        finally:
            del _frame

        ClassTest.testFunc[funcName] = dictsGet(funcName, _locals, locals(), globals())

    @classmethod
    def registerClassFuncOnClass(cls, funcName):
        _frame = inspect.currentframe()
        try:
            _locals = _frame.f_back.f_locals
        finally:
            del _frame

        cls.testFunc[funcName] = dictsGet(funcName, _locals, locals(), globals())

    @staticmethod
    def registerClassFuncFromStatic(funcName):
        _frame = inspect.currentframe()
        try:
            _locals = _frame.f_back.f_locals
        finally:
            del _frame

        ClassTest.testFunc[funcName] = dictsGet(funcName, _locals, locals(), globals())

如果您使用上面给定的ClassTest 定义，您编写的导入测试现在将按预期运行。

优点

• 完全提供最初预期的功能。

• 不涉及对函数签名的更改。

缺点

• 调用inspect.currentframe() 可能会导致性能下降，因此如果您计划每秒调用一百万次ClassTest 的方法，则可能无法使用此修复程序。

• inspect.currentframe() 只保证在 CPython 上工作。 Mileage may vary when running this code with other implementations of Python.

修复 #2

修复 #2 与修复 #1 基本相同，只是在此版本中，您在调用点将 locals 显式传递给 ClassTest 的方法。例如，在此修复下，ClassTest.registerClassFunc 的定义将是：

def registerClassFunc(self, funcName, _locals):
        ClassTest.testFunc[funcName] = dictsGet(funcName, _locals, locals(), globals())

你会在你的代码中这样调用它：

a = ClassTest()
a.registerClassFunc("user_func5", locals())

优点

• 不依赖 inspect.currentframe()，因此可能比修复 #1 更高效/更便携。

缺点

• 您必须修改方法签名，因此您还必须更改使用这些方法的任何现有代码。

• 从这里开始，您必须将locals() 样板添加到每个ClassTest 方法的每次调用中。