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Python騷操作：動態定義函數

rottengeek / 1829人閱讀

摘要：可選控制所返回的函數的屬性。模式被用到，因為定義函數需要用多個語句。聚合全部內容，并將動態創建的函數指定給一個變量。寫完之后，我偶然發現，在自己列的計劃轉載清單中，有這一篇相關的文章，它介紹了動態定義函數的方法。


標題：Python Tips: Dynamic function definition

作者：Philip Trauner

譯者：豌豆花下貓

鏈接：https://philip-trauner.me/blo...

基于 MIT 許可協議

在 Python 中，沒有可以在運行時簡化函數定義的語法糖。然而，這并不意味著它就不可能，或者是難以實現。

from types import FunctionType

foo_code = compile("def foo(): return "bar"", "", "exec")
foo_func = FunctionType(foo_code.co_consts[0], globals(), "foo")

print(foo_func())

輸出：

bar
剖析

逐行檢視代碼，你會發現語言/解釋器的屏障是多么脆弱。

>>> from types import FunctionType

Python 文檔通常不會列出那些非用于手動創建的類的特征（這是完全合理的）。有三種方法可以解決這個問題：help()、inspect（無法查看內置方法）、以及最后的解決方案，即查看 CPython 源代碼。

在本例中，help() 與 inspect 都可以完成工作，但是查看實際的源代碼，則會揭示出關于數據類型的更多細節。

>>> from inspect import signature
>>> signature(FunctionType)
1. code

內部是一個PyCodeobject ，作為types.CodeType 對外開放。非內置方法擁有一個__code__ 屬性，該屬性保存了相應的代碼對象。利用內置的 compile() 方法，可以在運行期創建types.CodeType 對象。

2. globals

如果一個函數引用的變量不是在局部定義的，而是作為參數轉入、由默認參數值提供、或者通過閉包上下文提供，則它會在 globals 字典中查找。

內置的 globals() 方法會返回一個對當前模塊的全局符號表（global symbol table）的引用 ，因此能被用來提供一個總是與當前表的狀態相一致的字典。傳入任意其它的字典也是可以的（FunctionType((lambda: bar).__code__, {"bar" : "baz"}, "foo")() == "baz"）。

3. name（可選）

控制所返回的函數的__name__ 屬性。只真正對 lambdas 有用（由于匿名性，它們通常沒有名稱），并且重命名函數。

4. argdefs（可選）

通過傳入一個包含任意類型的對象的元組，提供了一個方式來供應默認參數值（def foo(bar="baz")）。（FunctionType((lambda bar: bar).__code__, {}, "foo", (10,))() == 10）。

5. closure（可選）

（如果需要在 CPython（PyPy，Jython，...）以外的其它 Python VM 中執行，可能不應該觸及，因為它嚴重地依賴于實現細節）。

一個cell 對象的元組。創建 cell 對象并非完全是直截了當的，因為需要調用 CPython 的內部組件，但有一個庫可以令它更加方便：exalt （無恥的廣告）。（譯注：這個庫是作者開發的。）

>>> foo_code = compile("def foo(): return "bar"", "", "exec")

compile() 是一個內置方法，因此同時也是文檔豐富的。

exec 模式被用到，因為定義函數需要用多個語句。

>>> foo_func = FunctionType(foo_code.co_consts[0], globals(), "foo")

聚合全部內容，并將動態創建的函數指定給一個變量。

那個被前一句代碼編譯成的函數，成為了生成的代碼對象的第一個常量，因此僅僅指向 foo_code 是不充分的。這是 exec 模式的直接后果，因為生成的代碼對象可以包含多個常量。

>>> print(foo_func())

動態生成的函數可以像其它函數一樣被調用。

結尾

除了做實驗，需要用到動態創建函數的場景很少。

玩耍（Toying around） Python 的內部構件是一種深入學習這門語言的好方法。

如果需要，可以毫不費力地越過解釋器/語言的界線。

還是一如既往地：不要濫用語言 （好吧，一點點也無妨，對吧？）

--------（譯文完）--------

花下貓語： 在上一篇《Python進階：如何將字符串常量轉為變量？》中，我介紹了兩種動態修改變量 的方法（globals() 與 exec()）。寫完之后，我偶然發現，在自己列的“計劃轉載清單”中，有這一篇相關的文章，它介紹了動態定義函數 的方法。因為它的相關度太大，而篇幅又是那么小（核心代碼只有三行，文中其它內容都是在解釋其背后的原理），我覺得如果翻譯出來的話，效果會更好，所以就抓緊時間翻譯出來了。建議與前一篇文章配合閱讀。

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