异常期间的 Python 函数局部变量范围

Question

背景：我正在用 Python 对 National Instruments 的 TestStand 进行 COM 编程。如果对象未正确“释放”，TestStand 会抱怨（它会弹出“对象未正确释放”调试对话框）。在 Python 中释放 TestStand COM 对象的方法是确保所有变量不再包含该对象——例如del() 它们，或将它们设置为 None。或者，只要变量是函数局部变量，当函数结束时，只要变量超出范围，对象就会被释放。

好吧，我在我的程序中遵循了这条规则，只要没有异常，我的程序就会正确释放对象。但是，如果我得到一个异常，那么我会从 TestStand 收到“对象未释放”消息。这似乎表明发生异常时，函数局部变量不会正常超出范围。

这是一个简化的代码示例：

class TestObject(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        print("Init " + self.name)
    def __del__(self):
        print("Del " + self.name)

def test_func(parameter):
    local_variable = parameter
    try:
        pass
#        raise Exception("Test exception")
    finally:
        pass
#        local_variable = None
#        parameter = None

outer_object = TestObject('outer_object')
try:
    inner_object = TestObject('inner_object')
    try:
        test_func(inner_object)
    finally:
        inner_object = None
finally:
    outer_object = None

当它如图所示运行时，它显示了我的期望：

Init outer_object
Init inner_object
Del inner_object
Del outer_object

但如果我取消注释 raise Exception... 行，我会得到：

Init outer_object
Init inner_object
Del outer_object
Traceback (most recent call last):
...
Exception: Test exception
Del inner_object

inner_object 因异常被删除较晚。

如果我取消注释将parameter 和local_variable 设置为None 的行，那么我会得到我所期望的：

Init outer_object
Init inner_object
Del inner_object
Del outer_object
Traceback (most recent call last):
...
Exception: Test exception

那么当 Python 中发生异常时，函数局部变量究竟会发生什么？它们是否被保存在某个地方，因此它们不会像往常一样超出范围？控制这种行为的“正确方法”是什么？

Answer 1

您的异常处理可能是通过保持对帧的引用来创建引用循环。正如the docs 所说：

注意 保留对框架的引用 对象，如在第一个元素中找到的 框架记录了这些功能 return [[注意：这里的“这些功能”是指 一些在模块inspect，但其余的 段落适用范围更广！]]，可能会导致您的程序 创建参考循环。一旦 参考循环已创建， 所有物体的寿命 从形成的对象访问 周期甚至可以变得更长 如果 Python 的可选循环检测器是 启用。如果这样的周期必须 创建，重要的是要确保 它们被明确打破以避免 对象的延迟销毁和 增加内存消耗 发生。虽然周期检测器会 抓住这些，破坏框架 （和局部变量）可以制作 通过删除循环确定性 finally 子句。这也是 如果循环检测器是重要的 编译 Python 时禁用或 使用gc.disable()。例如：

def handle_stackframe_without_leak():
    frame = inspect.currentframe()
    try:
        # do something with the frame
    finally:
        del frame

Answer 2

函数的作用域是整个函数。在finally 中处理此问题。

Answer 3

根据this answer for another question，可以通过tb_frame.f_localsinspect local variables on the frame in an exception traceback。所以看起来对象在异常处理期间保持“活动”。