Python 함수 지역 변수는 어떻게 실행되나요? Python 함수 변수 적용에 대한 간략한 분석

# 伪代码
import somelib
class A(object):
    def load_project(self):
        self.project_code_to_name = {}
        for project in somelib.get_all_projects():
            self.project_code_to_name[project] = project
        ...

import somelib
class A(object):
    def load_project(self):
        project_code_to_name = {}
        for project in somelib.get_all_projects():
            project_code_to_name[project] = project
        self.project_code_to_name = project_code_to_name
        ...

#coding: utf8
a = 1
def test(b):
    c = 'test'    
    print a   # 全局变量
    print b   # 局部变量
    print c   # 局部变量

test(3)

# 输出
1
3
test

简单来说，局部变量就是只作用于所在的函数域，超过作用域就被回收

# CALL_FUNCTION

  5           0 LOAD_CONST               1 ('test')
              3 STORE_FAST               1 (c)

  6           6 LOAD_GLOBAL              0 (a)
              9 PRINT_ITEM
             10 PRINT_NEWLINE

  7          11 LOAD_FAST                0 (b)
             14 PRINT_ITEM
             15 PRINT_NEWLINE

  8          16 LOAD_FAST                1 (c)
             19 PRINT_ITEM
             20 PRINT_NEWLINE
             21 LOAD_CONST               0 (None)
             24 RETURN_VALUE

// ceval.c -> call_function

x = fast_function(func, pp_stack, n, na, nk);

 12          27 LOAD_NAME                2 (test)
             30 LOAD_CONST               4 (3)
             33 CALL_FUNCTION            1
             36 POP_TOP
             37 LOAD_CONST               1 (None)
             40 RETURN_VALUE

// fast_function 函数

fastlocals = f->f_localsplus;
stack = (*pp_stack) - n;

 for (i = 0; i 🎜계획은 매우 간단합니다. 즉, 먼저 로컬 변수 <code>project_code_to_name</code>을 선택한 다음 <code>self.project_code_to_name</code>에 값을 할당합니다. 🎜🎜후속 테스트에서 이것이 더 낫다는 것을 알았습니다. 이제 결과가 알려졌으니 다음에는 그 이유를 꼭 살펴보고 싶습니다! 🎜🎜🎜로컬 변수🎜🎜🎜사실 인터넷의 여러 곳, 심지어 많은 책에서도 언급되는 관점이 있습니다. 🎜로컬 변수에 액세스하는 것이 훨씬 빠릅니다🎜 언뜻 보기에 말이 되는 것 같습니다. 그러다가 아래 글을 봤는데, 테스트 데이터가 많네요. 뭔지는 모르겠지만 정말 멋지네요. 걱정하지 마세요. 🎜🎜그러나 사실 이 견해에는 여전히 일정한 한계가 있으며 보편적으로 적용 가능하지는 않습니다. 그럼 먼저 이 문장을 이해하고 왜 모두가 이 문장을 좋아하는지 알아보겠습니다. 🎜🎜지역 변수가 무엇인지 이해하려면 먼저 코드를 살펴보세요. 🎜<pre class="brush:php;toolbar:false"># CALL_FUNCTION
  5           0 LOAD_CONST               1 ('test')
              3 STORE_FAST               1 (c)

// fast_function 函数

fastlocals = f->f_localsplus;
stack = (*pp_stack) - n;

 for (i = 0; i <p>这里出现的 n 还记得怎么来的吗？回顾上面有个 <code>n = na + 2 * nk;</code> ，能想起什么吗？</p><p>其实这个地方就是简单的通过将 <code>pp_stack</code> 偏移 n 字节 找到一开始塞入参数的位置。</p><p>那么问题来了，如果 n 是 位置参数个数 + 关键字参数，那么 2 * nk 是什么意思？其实这答案很简单，那就是 关键字参数字节码 是属于带参数字节码， 是占 2字节。</p><p>到了这里，栈对象 <code>f</code> 的 <code>f_localsplus</code> 也登上历史舞台了，只是此时的它，还只是一个未经人事的少年，还需历练。</p><p>做好这些动作，终于来到真正执行函数的地方了: <code>PyEval_EvalFrameEx</code>，在这里，需要先交代下，有个和 <code>PyEval_EvalFrameEx</code> 很像的，叫 <code>PyEval_EvalCodeEx</code>，虽然长得像，但是人家干得活更多了。</p><p>请看回前面的 <code>fast_function</code> 开始那会有个判断，我们上面说得是判断成立的，也就是最简单的函数执行情况。如果函数传入多了关键字参数或者其他情况，那就复杂很多了，此时就需要由 <code>PyEval_EvalCodeEx</code> 处理一波，再执行 <code>PyEval_EvalFrameEx</code>。</p><p><code>PyEval_EvalFrameEx</code>  主要的工作就是解析字节码，像刚才的那些 <code>CALL_FUNCTION</code>，<code>LOAD_FAST</code> 等等，都是由它解析和处理的，它的本质就是一个死循环，然后里面有一堆 <code>swith - case</code>，这基本也就是 Python 的运行本质了。</p><h4>f_localsplus 存 和 取</h4><p>讲了这么长的一堆，算是把 Python 最基本的 函数调用过程简单扫了个盲，现在才开始探索主题。。</p><p>为了简单阐述，直接引用名词：<code>fastlocals</code>,  其中 <code>fastlocals = f->f_localsplus</code></p><p>刚才只是简单看到了，Python 会把传入的参数，以此塞入 <code>fastlocals</code> 里面去，那么毋庸置疑，传入的位置参数，必然属于局部变量了，那么关键字参数呢？那肯定也是局部变量，因为它们都被特殊对待了嘛。</p><p>那么除了函数参数之外，必然还有函数内部的赋值咯？ 这块字节码也一早在上面给出了：</p><pre class="brush:php;toolbar:false"># CALL_FUNCTION
  5           0 LOAD_CONST               1 ('test')
              3 STORE_FAST               1 (c)

class SS(object):
    def __init__(self):
        self.fuck = {}

    def test(self):
        num = 10
        for i in range(num):
            self.fuck[i] = i

import timeit
class SS(object):
    def test(self):
        num = 100
        self.fuck = {}        # 为了公平，每次执行都同样初始化新的 {}
        for i in range(num):
            self.fuck[i] = i

    def test_local(self):
        num = 100
        fuck = {}             # 为了公平，每次执行都同样初始化新的 {}
        for i in range(num):
            fuck[i] = i
        self.fuck = fuck

s = SS()
print timeit.timeit(stmt=s.test_local)
print timeit.timeit(stmt=s.test)

// s.test
        >>   28 FOR_ITER                19 (to 50)
             31 STORE_FAST               2 (i)

  8          34 LOAD_FAST                2 (i)
             37 LOAD_FAST                0 (self)
             40 LOAD_ATTR                0 (hehe)
             43 LOAD_FAST                2 (i)
             46 STORE_SUBSCR
             47 JUMP_ABSOLUTE           28
        >>   50 POP_BLOCK

// s.test_local
        >>   25 FOR_ITER                16 (to 44)
             28 STORE_FAST               3 (i)

 14          31 LOAD_FAST                3 (i)
             34 LOAD_FAST                2 (hehe)
             37 LOAD_FAST                3 (i)
             40 STORE_SUBSCR
             41 JUMP_ABSOLUTE           25
        >>   44 POP_BLOCK

 15     >>   45 LOAD_FAST                2 (hehe)
             48 LOAD_FAST                0 (self)
             51 STORE_ATTR               1 (hehe)

TARGET(LOAD_ATTR)
{
     w = GETITEM(names, oparg);
     v = TOP();
     x = PyObject_GetAttr(v, w);
     Py_DECREF(v);
     SET_TOP(x);
     if (x != NULL) DISPATCH();
     break;
 }

# 相关宏定义
#define GETITEM(v, i) PyTuple_GetItem((v), (i))

// PyCodeObject 结构体成员
PyObject *co_names;        /* list of strings (names used) */