可以用上下文管理器模拟词汇范围吗？

Question

在earlier post 中，我询问了在以下模式中避免中间tmp 变量的方法：

tmp = <some operation>
result = tmp[<boolean expression>]
del tmp

...tmp 是 pandas 对象。例如：

tmp = df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II']
result = tmp[tmp < 0]
del tmp

我对这种模式的看法基本上来自对诚实至善的词法作用域的渴望¹，即使经过多年的 Python 编程，它也不会消亡。在 Python² 中，我使用对 del 的显式调用，

在我看来，可能可以使用上下文管理器来模拟 Python 中的词法作用域。它看起来像这样：

with my(df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II']) as tmp:
    result = tmp[tmp < 0]

为了能够模拟词法作用域，上下文管理器类需要有一种方法来delete 调用作用域中的变量，该变量被分配了由其（上下文管理器的）返回的值 'enter '方法。

例如，大量作弊：

import contextlib as cl

# herein lies the rub...
def deletelexical():
    try: del globals()['h']
    except: pass

@cl.contextmanager
def my(obj):
    try: yield obj
    finally: deletelexical()

with my(2+2) as h:
    print h
try:
    print h
except NameError, e:
    print '%s: %s' % (type(e).__name__, e)
# 4
# Name error: name 'h' is not defined

当然，问题是要真正实现deletelexical。可以吗？

编辑：正如 abarnert 指出的那样，如果在周围的范围内已经存在一个 tmp，deletelexical 将不会恢复它，因此它几乎不能被视为词法范围的模拟。正确的实现必须将任何现有的 tmp 变量保存在周围范围内，并在 with 语句的末尾替换它们。

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¹例如，在 Perl 中，我会将上面的代码编写为：

my $result = do {
    my $tmp = $df->xs('A')['II'] - $df->xs('B')['II'];
    $tmp[$tmp < 0]
};

或在 JavaScript 中：

var result = function () {
    var tmp = df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II'];
    return tmp[tmp < 0];
}();

编辑：回应 abarnert 的帖子和评论：是的，在 Python 中可以定义

def tmpfn():
    tmp = df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II']
    return tmp[tmp < 0]

...这确实可以防止命名空间与以后无用的名称tmp 混淆，但它是通过将命名空间与以后的无用名称tmpfn 混淆来实现的。 JavaScript（还有 Perl，顺便说一句，等等）允许 匿名 函数，而 Python 不允许。无论如何，我认为 JavaScript 的匿名函数是获取词法作用域的一种有点麻烦的方法。它肯定比没有好，而且我大量使用它，但它远不如 Perl 的好（后者我的意思不仅是 Perl 的 do 语句，还有它提供的控制范围的各种其他方式，包括词汇和动态）。

²我不需要提醒这样一个事实，即只有极少数的 Python 程序员对词法作用域嗤之以鼻。

Answer 1

在等效的 JavaScript 中，您可以这样做：

var result = function () {
    var tmp = df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II'];
    return tmp[tmp < 0];
}();

换句话说，为了获得额外的词法作用域，您正在创建一个新的本地函数并使用它的作用域。你可以在 Python 中做同样的事情：

def tmpf():
    tmp = df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II']
    return tmp[tmp < 0]
result = tmpf()

而且效果完全一样。

这种效果并不是你想象的那样。超出范围仅意味着它是可以收集的垃圾。这正是真正的词法作用域能给你的东西，但这不是你想要的（一种在某个时候确定性地破坏某些东西的方法）。是的，它通常会在 CPython 2.7 中执行您想要的操作，但这不是语言功能，而是实现细节。

但是您的想法在仅使用函数的问题之上又增加了一些问题。

您的想法使with 语句中的所有定义或反弹都发生了变化。 JS 等价物不这样做。您所说的更像是 C++ 范围保护宏，而不是 let 语句。 （一些不纯的语言允许您在 let 中绑定新名称 let，这些新名称将存在于 let 之外，您可以将其描述为在正文中带有隐式 nonlocal everything-but-the-let-names 的词法范围，但它是仍然很奇怪。尤其是在重新绑定和变异之间已经有了明显区别的语言中。）

此外，如果您已经有一个同名的全局 tmp，则此 with 语句将删除它。这不是let 语句或任何其他常见形式的词法作用域所做的。 （如果tmp 是一个局部变量而不是全局变量呢？）

如果你想用上下文管理器模拟词法作用域，你真正需要的是一个上下文管理器，它可以在退出时恢复globals 和/或locals。或者可能只是一种在临时globals 和/或locals 中执行任意代码的方法。 （我不确定这是否可行，但你明白了——比如将with 的主体作为code 对象并将其传递给exec。）

或者，如果您想允许重新绑定以逃避范围，但不允许新绑定，请遍历 globals 和/或 locals 并删除所有新内容。

或者，如果您只想删除特定的东西，只需编写一个deleting 上下文管理器：

with deleting('tmp'):
    tmp = df.xs('A')['II'] - df.xs('B')['II']
    result = tmp[tmp < 0]

没有理由将表达式推入with 语句并尝试找出它绑定到什么。