Python locals() 的陷阱

1. locals() 函数简介

Python 中的 locals() 函数用于查看当前作用域中的所有变量名和它们的值。返回值为字典类型，键为变量名，值为变量值。以下是一个例子：

x = 5
y = 10
print(locals())

输出结果：{'x': 5, 'y': 10, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None}

2. locals() 函数的陷阱

在 Python 中，函数内部的变量在函数执行结束后会被垃圾回收，而在全局作用域内定义的变量则会一直存在，直到程序执行结束。然而，当我们在函数中使用 locals() 函数时，它会返回当前作用域内的所有变量名和它们的值，包括函数内部的临时变量。如果我们对 locals() 返回的字典进行修改，并试图使用这些变量，程序将会出现问题。

2.1 示例

以下是一个使用 locals() 函数的例子：

def foo():
    a = 5
    b = 10
    print(locals())
foo()

输出结果：{'a': 5, 'b': 10}

我们可以看到，locals() 函数返回了函数内部的变量名和它们的值。然而，如果我们修改了字典中的某个值，并试图使用这些变量，程序将会出现问题：

def bar():
    a = 5
    b = 10
    vars = locals()
    vars['a'] = 20
    vars['b'] = 30
    print('a =', a)
    print('b =', b)
bar()

输出结果：

a = 5
b = 10

我们期望的输出是：

a = 20
b = 30

但实际上，程序没有输出我们期望的结果。这是因为在函数内部，变量 a 和 b 是函数内部的临时变量，使用 locals() 函数返回的字典类型，修改字典中的值并不会改变变量 a 和 b 的值。

2.2 解决方案

在上面的示例中，我们发现使用 locals() 函数返回的字典类型不能够修改函数内部的变量。为了解决这个问题，我们可以使用 globals() 函数，它返回的是全局作用域内的变量名和它们的值。

以下是一个使用 globals() 函数的示例：

def baz():
    a = 5
    b = 10
    vars = globals()
    vars['a'] = 20
    vars['b'] = 30
    print('a =', a)
    print('b =', b)
baz()

输出结果：

a = 20
b = 30

可以看到，使用 globals() 函数对全局变量进行修改后，变量的值确实被改变了。

2.3 小结

在 Python 中，locals() 函数可以用于查看当前作用域内的所有变量名和它们的值，但不能够修改函数内部的变量。为了解决这个问题，可以使用 globals() 函数。

需要注意的是，通过 globals() 函数修改全局变量并不是一种好的编程习惯，尽量避免使用这种方法修改变量。