Python内置函数locals动态创建与访问变量的实战应用

摘要

• 本文重点介绍Python中功能强大的locals函数，详细阐述如何利用它动态创建变量和动态访问变量，并结合一个具体的业务场景进行代码演示。

相同属性不相邻问题

需求描述：假设有两个列表，分别为list1和list2。list1包含n个对象，每个对象拥有5个属性，其中关键属性为tid。目标是将list1按tid进行排序，并确保排序后相邻对象的tid值不重复。这里m表示不重复tid的数量，且m的具体数值是不确定的。list2用于存储所有可能出现的tid值集合。

• list1 = [task1,task2,task3…taskn]
• list2 = [tid1,tid2,tid3…tidm] (m

神奇的local函数

Python语言通过内置的locals函数很好地解决了上述动态变量处理的问题。

在此场景下，locals函数的主要作用体现在以下两点：

• - 1、根据传递的参数动态创建变量
• - 2、根据传递的参数动态访问变量

demo

def apart_program_by_task(list1,list2):
  list_all_pro = []
  #动态创建m个list，命名为'list'+str(tidm)
  for i in list2:
    locals()['list'+str(i)] = []
  #拿到每个对象，获取其tid的值，通过拼接变量名访问对应的list，并把该对象加入该list
  for i in list1:
    locals()['list'+str(i.tid)].append(i)
  #循环访问m个list的每个list的头元素，并删除，然后加入list_all_pro
  while 1:
    flag = False
    for i in list2:
      try:
        pro = locals()['lst'+str(i)].pop()
        list_all_pro.append(pro)
        flag = True
      except:
        pass
    if flag == False:
      break
  return list_all_pro  

在该示例中，我们可以灵活地根据list2的长度，动态创建出len(list2)个列表变量。随后，通过拼接变量名的方式访问这些动态创建的列表，从而实现按tid对对象进行归类存储。

在回收所有动态创建的列表时，我们通过拼接变量名逐个访问每个列表，依次取出头元素并加入新的结果列表list_all_pro中。这一过程确保了新列表中相邻对象的tid值始终保持不相同。

更多

为什么locals函数能够实现动态创建和访问变量？要理解这一点，必须先了解Python的命名空间机制。

• 局部命名空间（local）：每个函数拥有独立的命名空间，用于记录该函数的参数和局部变量。
• 全局命名空间（global）：每个模块拥有独立的命名空间，记录了该模块中定义的函数、类、导入的模块变量以及常量。
• 命名空间的创建顺序如下：

Python解释器启动 -> 创建内建命名空间 -> 加载模块 -> 创建全局命名空间 -> 函数被调用 -> 创建局部命名空间

locals函数的作用是以字典的形式，返回当前函数作用域内的变量名及其对应的值。例如：

def func(a = 1):
  b = 2
  print(locals())
  return a+b
func()  # {'b': 2, 'a': 1}

这解释了动态访问变量的原理，其操作方式类似于访问字典。例如，若要根据key访问字典的值，只需执行以下操作：

dict = {'b': 2, 'a': 1}
print(dict["b"])

因此，通过locals()[变量名] 即可动态访问当前函数作用域内的变量名；同时，执行locals()[“list101”] = []也可以动态创建数组，这完全等价于直接编写list101 = []。

需要注意的是，locals函数只能访问所在函数内部的变量，且通常不建议直接修改其返回的字典。若要访问或修改全局变量，则需要使用globals函数。

总结

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