在类定义中执行语句：解释器知道哪些变量？

Question

下面是我的部分类定义：

class Trial:
    font = pygame.font.Font(None, font_size)
    target_dic = {let: font.render(let, True, WHITE, BG) for let in list("ABCDEFGHJKLMNPRSTUVWX")}

部分类定义的最后一行，target_dic = {let: font.render(let, True, WHITE, BG) for let in list("ABCDEFGHJKLMNPRSTUVWX") 返回错误：未定义全局名称'font'。很公平。

但是，我尝试了以下测试用例并没有出错：

class x:
    dat = 1
    datlist = [dat for i in range(10)]

为什么第一种情况不起作用？达到字典理解时成员font不存在吗？

我是否需要将这些操作移至__init__，或者是否可以在创建类对象时只定义一次列表？

编辑：

为了清楚起见，我希望能够在创建类对象时填充列表，以减少创建 Trial 对象所花费的时间。

Answer 1

部分答案，因为它更多的是减少一些错误的路径。

如果我收回你的工作样本并输入字典理解：

class x:
    dat = 1
    datlist = {i:dat for i in range(10)}

我也明白了：

>>> NameError: global name 'dat' is not defined

所以看起来dict理解隐藏了类语句执行期间临时使用的dict，但列表理解没有。

目前在文档中找不到关于此的更多信息...

根据@interjay 评论编辑： 此post 解决了不满足范围规范的类构造。简短的故事是列表理解在 2.x 中存在错误，并且可以看到类成员，但他们不应该这样做。

Answer 2

因为类装饰器是在创建类之后调用的，所以您可以使用一个来解决在类主体中引用类属性的限制，并有效地“后处理”刚刚创建的类并添加任何缺失的属性：

def trial_deco(cls):
    cls.target_dic = {let: cls.font.render(let, True, WHITE, BG) for let in "ABCDEFGHJKLMNPRSTUVWXZ"}
    return cls

@trial_deco
class Trial:
    font = pygame.font.Font(None, font_size)
    target_dic = None  # redefined by decorator

另一种方法是使属性最初成为数据描述符（也称为“属性”），它（仅）在第一次读取属性时被调用。这是通过用计算值覆盖描述符来完成的，所以它只发生一次。

class AutoAttr(object):
    """ data descriptor for just-in-time generation of instance attribute """
    def __init__(self, name, font, antialias, color, background):
        self.data = name, font, antialias, color, background

    def __get__(self, obj, cls=None):
        name, font, antialias, color, background = self.data
        setattr(obj, name, {let: font.render(let, antialias, color, background)
                                for let in "ABCDEFGHJKLMNPRSTUVWXZ"})
        return getattr(obj, name)

class Trial(object):
    font = pygame.font.Font(None, fontsize)    
    target_dic = AutoAttr('target_dic', font, TRUE, WHITE, BG)

还有其他方法可以做这样的事情，例如使用元类或定义 __new__ 方法，但值得怀疑的是任何一种方法会更好或更简单。

Answer 3

在类创建期间可用的名称是全局变量，并且名称​​已经在类的顶层定义（即，随着名称的定义，它们在类的更底层变得可用代码）。

请注意，类级别的对象可能不是您通过实例获得的，甚至不是通过类对象获得的；最值得注意的是，在类创建期间，def 的结果仍然是一个函数而不是一个方法。

关于 OP 的代码，此示例显示 font 已在类级别定义：

class Trial:
    font = 'foo'
    target_dic = dict((lambda fnt:((let,fnt) for let in "ABCDEFGHJKLMNPRSTUVWX"))(font))
    target_two = []
    for let in "ABCDEFGHJKLMNPRSTUVWX":
        target_two.append(let)

print(Trial.target_dic)
print(Trial.target_two)

这会产生：

{'A': 'foo', 'C': 'foo', 'B': 'foo', 'E': 'foo', 'D': 'foo', 'G': 'foo', 'F': 'foo', 'H': 'foo', 'K': 'foo', 'J': 'foo', 'M': 'foo', 'L': 'foo', 'N': 'foo', 'P': 'foo', 'S': 'foo', 'R': 'foo', 'U': 'foo', 'T': 'foo', 'W': 'foo', 'V': 'foo', 'X': 'foo'}
['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'P', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X']

(http://ideone.com/aC7VY)

font 可以按预期传递给 lambda。

问题不在于类范围内可用的名称（font 在那里可用）。问题是理解引入了自己的新范围（在 python 3 中）：http://docs.python.org/py3k/reference/expressions.html#displays-for-lists-sets-and-dictionaries