何时检查非局部变量的存在？

Question

我正在学习Python，现在我正在讨论范围和非本地语句。在某个时候，我以为我想通了一切，但是后来非本地人来了，把一切都分解了。

示例1：

print( "let's begin" )
def a():
    def b():
        nonlocal x
        x = 20
    b()

a()

运行它自然会失败。
更有趣的是print(）没有执行。为什么？。

我的理解是，封闭def a()不执行之前print()执行，并嵌套def b()时，才会执行a()被调用。我很迷惑…

好，让我们尝试示例2：

print( "let's begin" )
def a():
    if False: x = 10
    def b():
        nonlocal x
        x = 20
    b()

a()

Aaand …运行良好。哇！！它是如何解决的？x = 10功能a永远不会执行！

我的理解是，非本地语句是在运行时评估和执行的，它搜索封闭函数的调用上下文，并将本地名称绑定x到某些特定的“外部” x。如果x外部函数没有-
引发异常。同样，在运行时。

但是现在看来，这似乎是在语法分析时完成的，只需进行愚蠢的检查，“检查外部函数x = blah是否存在，如果这样的话-我们很好，”即使x = blah从未执行过…

谁能解释我何时以及如何处理非本地语句？

Answer 1

您可以从的范围中看到b有关自由变量（可用于绑定）的了解范围a，如下所示：

import inspect

print( "let's begin" )

def a():
    if False:
        x = 10

    def b():
        print(inspect.currentframe().f_code.co_freevars)
        nonlocal x
        x = 20

    b()

a()

这使：

let's begin
('x',)

如果您注释掉该nonlocal行，并删除其中的if语句，x则会看到可供使用的自由变量bis ()。

因此，让我们看一下它生成的字节码指令，方法是将的定义a放入IPython中，然后使用dis.dis：

In [3]: import dis

In [4]: dis.dis(a)
  5           0 LOAD_CLOSURE             0 (x)
              2 BUILD_TUPLE              1
              4 LOAD_CONST               1 (<code object b at 0x7efceaa256f0, file "<ipython-input-1-20ba94fb8214>", line 5>)
              6 LOAD_CONST               2 ('a.<locals>.b')
              8 MAKE_FUNCTION            8
             10 STORE_FAST               0 (b)

 10          12 LOAD_FAST                0 (b)
             14 CALL_FUNCTION            0
             16 POP_TOP
             18 LOAD_CONST               0 (None)
             20 RETURN_VALUE

因此，让我们看一下如何LOAD_CLOSURE处理ceval.c。

TARGET(LOAD_CLOSURE) {
    PyObject *cell = freevars[oparg];
    Py_INCREF(cell);
    PUSH(cell);
    DISPATCH();
}

因此，我们看到它必须x从freevars封闭的范围中查找。

执行模型文档中提到了这一点，其中说：

nonlocal语句使对应的名称引用最近的封闭函数范围中的先前绑定的变量。如果给定名称在任何封闭函数范围中不存在，则 在编译时
引发SyntaxError 。