是否可以寫入解釋器中運行的 python 代碼中的 sys._getframe() 返回的 python 框架 object？

Question

關於這個問題，解釋器中有一些腳手架來檢查框架對象，可以通過sys._getframe()檢索。 框架對象似乎是只讀的，但我在明確說明這一點的文檔中找不到任何明顯的東西。 有人可以確認這些對象是可寫的（以某種方式）還是只讀的？

import sys

def foobar():
    xx='foo'
    ff = sys._getframe()
    ff.f_locals['xx'] = 'bar'
    print xx

if __name__ == '__main__':
    foobar()

這會在運行時打印出“ foo ”，但下面的帖子演示了從交互式 shell 中的當前幀運行時該變量是可寫的。

Answer 1

來自 CPython 源， Objects/frameobject.c ：

static PyMemberDef frame_memberlist[] = {
    {"f_back",      T_OBJECT,       OFF(f_back),    RO},
    {"f_code",      T_OBJECT,       OFF(f_code),    RO},
    {"f_builtins",  T_OBJECT,       OFF(f_builtins),RO},
    {"f_globals",   T_OBJECT,       OFF(f_globals), RO},
    {"f_lasti",     T_INT,          OFF(f_lasti),   RO},
    {"f_exc_type",  T_OBJECT,       OFF(f_exc_type)},
    {"f_exc_value", T_OBJECT,       OFF(f_exc_value)},
    {"f_exc_traceback", T_OBJECT,   OFF(f_exc_traceback)},
    {NULL}    /* Sentinel */
};
...
static PyGetSetDef frame_getsetlist[] = {
    {"f_locals",    (getter)frame_getlocals, NULL, NULL},
    {"f_lineno",    (getter)frame_getlineno,
                    (setter)frame_setlineno, NULL},
    {"f_trace",     (getter)frame_gettrace, (setter)frame_settrace, NULL},
    {"f_restricted",(getter)frame_getrestricted,NULL, NULL},
    {0}
};

對於PyMemberDef ，標志RO或READONLY意味着它的屬性是只讀的。 對於PyGetSetDef ，如果它只有一個 getter，它是只讀的。 這意味着除了f_exc_type 、 f_exc_value 、 f_exc_traceback和f_trace的所有屬性在創建后都是只讀的。 這也在文檔中提到，在Data model下。

屬性引用的對象不一定是只讀的。 你可以這樣做：

>>> f = sys._getframe()
>>> f.f_locals['foo'] = 3
>>> foo
3
>>>

盡管這在解釋器中有效，但在函數內部卻失敗了。 執行引擎為局部變量（ f_fastlocals ）使用單獨的數組，該數組在訪問時合並到f_locals中，但反之則不成立。

>>> def foo():
...   x = 3
...   f = sys._getframe()
...   print f.f_locals['x']
...   x = 4
...   print f.f_locals['x']
...   d = f.f_locals
...   x = 5
...   print d['x']
...   f.f_locals
...   print d['x']
...
>>> foo()
3
4
4
5
>>>

在全局框架上， f_local指的是f_globals ，這使得這個技巧在解釋器中起作用。 修改f_globals有效，但會影響整個模塊。

Answer 2

NXC 的 f_locals['foo'] 示例有效，因為代碼位於模塊 scope 中。 在這種情況下，f_locals 是 f_globals，而 f_globals 是可修改的，修改會反映在模塊中。

在 function scope 內部，locals() 和 f_locals 是可寫的，但是“[更改可能不會影響解釋器使用的局部變量的值]”。 1這是一種實施選擇。 在 CPython 中，有一個針對局部變量的優化字節碼 LOAD_FAST。 在 Python 中，一旦定義了 function，局部變量（幾乎總是）是已知的，並且 CPython 使用索引查找來獲取變量值，而不是字典查找。

從理論上講，字典查找可以代理該表，但這是一項收效甚微的工作。

“已知局部變量”的例外情況是 function 使用 exec 語句，並且不推薦使用“from module import *”的情況。 對於這些情況，生成的字節碼是不同的，而且速度較慢。