Python | eval、exec | NameError: name ‘XXX‘ is not defined`

NameError: name ‘XXX’ is not defined

eval NameError: name ‘XXX’ is not defined
exec NameError: name ‘XXX’ is not defined

1. 前提须知

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exec在类外部执行的，最终globals()与locals()相同。
exec在类方法中执行，最终globals()与locals()各管各的，使用exec后很可能出现新变量调用报错、域变量使用报错等，具体可能有以下几种情况。

2. 使用方式

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模式一 exec(object, globals(), locals())或exec(object)

可使用全局变量作用域与局部变量作用域；执行完后，如果有新的变量定义，会将新变量更新到局部变量作用域locals()中，通常用法。

模式二 exec(object, globals(), globals())或exec(object, globals())

只能使用全局变量作用域；执行完后，如果有新的变量定义，会将新变量更新到全局变量作用域globals()中，少量用法。

模式三 exec(object, locals(), locals())

只能使用局部变量作用域；执行完后，`如果有新的变量定义，会将新变量更新到局部变量作用域locals()中，一般不这么用。

3. 为什么会报错？

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分为如下几种情况：

3.1 使用模式一，通常类方法中不会预定义exec中动态生成的新变量，exce执行后，新变量会更新到locals()中。
如果在exec后续代码中使用新变量，系统将在globals()中寻找并返回值。但因模式一方式中globals()不更新，所以不会有新变量，就会报错新变量名称未定义，即NameError: name 'XXX' is not defined，其中XXX为object中定义的新变量。。

3.2 使用模式二，如果exec执行的代码块中存在类方法定义的局部变量，则可能会报错NameError: name 'XXX' is not defined,其中XXX为类方法内局部变量名称。

3.3 使用模式三，如果exec执行的代码块中存在使用全局变量或全局方法，则可能会报错NameError: name 'XXX' is not defined,其中XXX为全局变量名称或全局方法名称。

4. 如何避免调用新变量报错？

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4.1 使用模式一，可使用全局域和局部域。
后续取值使用不要直接用新变量的名称，而需要从locals()中进行手动获取，如：z2 = locals()[‘z2’]。

4.2 使用模式二，仅可用全局域资源；
此时使用新变量将从globals()中获取并返回，不会报错。
但需注意如果全局变量中有同名参数，方法执行完后此同名全局变量将被更新。

4.3 使用模式三，仅可用局部域资源；
后续取值使用不要直接用新变量的名称，而需要从locals()中进行手动获取，如：z2 = locals()[‘z2’]。

5. 代码参考

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# -*- coding:utf-8 -*-
import logging
import dis

_logger = logging.getLogger(__name__)
GlobalVar = '1'
x = 1
y = 2
RewriteVar = 'Out Class.'

_logger.warning('Class外部全局变量与局部变量相等:')
_logger.warning("globals():\n %s\n" % (globals()))
_logger.warning("locals():\n %s\n" % (locals()))


def action_global_add(x, y):
    return x + y


class TestClass():
    ClassVar = '2'

   def action_add(self, x, y):
       return x + y

   def test_func(self):
       FuncVar = 3
       RewriteVar = 'Inner Function.'
       x = 3
       y = 4
       _logger.warning('Class内部全局变量与局部变量不同:')
       _logger.warning("globals():\n %s\n" % (globals()))
       _logger.warning("locals():\n %s\n" % (locals()))

       z1 = eval('self.action_add(x,y)', )
       _logger.warning("eval var z1: %s\n" % (z1))

       # 等价 exec('z2=action_global_add(1,2);1==1', globals(), locals())
       exec('z2=action_global_add(1,2);1==1')
       _logger.warning("globals():\n %s\n" % (globals()))
       _logger.warning("locals():\n %s\n" % (locals()))
       # _logger.warning("z2:\n %s\n" % (z2)) # NameError: name 'z2' is not defined
       _logger.warning("z2: %s" % (locals()['z2']))

       # exec('z3=FuncVar;1==1;l=locals()', globals()) # NameError: name 'FuncVar' is not defined
       # _logger.warning("globals():\n %s\n" % (globals()))
       # _logger.warning("locals():\n %s\n" % (locals()))
       # _logger.warning("z4: %s" % (z4))

       # exec('z4=self.action_add(1,2);1==1', locals())
       # _logger.warning("globals():\n %s\n" % (globals()))
       # _logger.warning("locals():\n %s\n" % (locals()))
       # _logger.warning("z4:\n %s\n" % (z4)) # NameError: name 'z4' is not defined
       # _logger.warning("z4: %s" % (locals()['z4']))


test_instance = TestClass()
test_instance.test_func()

_logger.warning(dis.dis(test_instance.test_func))

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关于dis.dis()

 27           0 LOAD_CONST               1 (3)
              2 STORE_FAST               1 (FuncVar)

 28           4 LOAD_CONST               2 ('Inner Function.')
              6 STORE_FAST               2 (RewriteVar)

 29           8 LOAD_CONST               1 (3)
             10 STORE_FAST               3 (x)

 30          12 LOAD_CONST               3 (4)
             14 STORE_FAST               4 (y)

 31          16 LOAD_GLOBAL              0 (_logger)
             18 LOAD_METHOD              1 (warning)
             20 LOAD_CONST               4 ('Class内部全局变量与局部变量不同:')
             22 CALL_METHOD              1
             24 POP_TOP

 32          26 LOAD_GLOBAL              0 (_logger)
             28 LOAD_METHOD              1 (warning)
             30 LOAD_CONST               5 ('globals():\n %s\n')
             32 LOAD_GLOBAL              2 (globals)
             34 CALL_FUNCTION            0
             36 BINARY_MODULO
             38 CALL_METHOD              1
             40 POP_TOP

 33          42 LOAD_GLOBAL              0 (_logger)
             44 LOAD_METHOD              1 (warning)
             46 LOAD_CONST               6 ('locals():\n %s\n')
             48 LOAD_GLOBAL              3 (locals)
             50 CALL_FUNCTION            0
             52 BINARY_MODULO
             54 CALL_METHOD              1
             56 POP_TOP

 35          58 LOAD_GLOBAL              4 (eval)
             60 LOAD_CONST               7 ('self.action_add(x,y)')
             62 CALL_FUNCTION            1
             64 STORE_FAST               5 (z1)

 36          66 LOAD_GLOBAL              0 (_logger)
             68 LOAD_METHOD              1 (warning)
             70 LOAD_CONST               8 ('eval var z1: %s\n')
             72 LOAD_FAST                5 (z1)
             74 BINARY_MODULO
             76 CALL_METHOD              1
             78 POP_TOP

 39          80 LOAD_GLOBAL              5 (exec)
             82 LOAD_CONST               9 ('z2=action_global_add(1,2);1==1')
             84 CALL_FUNCTION            1
             86 POP_TOP

 40          88 LOAD_GLOBAL              0 (_logger)
             90 LOAD_METHOD              1 (warning)
             92 LOAD_CONST               5 ('globals():\n %s\n')
             94 LOAD_GLOBAL              2 (globals)
             96 CALL_FUNCTION            0
             98 BINARY_MODULO
            100 CALL_METHOD              1
            102 POP_TOP

 41         104 LOAD_GLOBAL              0 (_logger)
            106 LOAD_METHOD              1 (warning)
            108 LOAD_CONST               6 ('locals():\n %s\n')
            110 LOAD_GLOBAL              3 (locals)
            112 CALL_FUNCTION            0
            114 BINARY_MODULO
            116 CALL_METHOD              1
            118 POP_TOP

 43         120 LOAD_GLOBAL              0 (_logger)
            122 LOAD_METHOD              1 (warning)
            124 LOAD_CONST              10 ('z2: %s')
            126 LOAD_GLOBAL              3 (locals)
            128 CALL_FUNCTION            0
            130 LOAD_CONST              11 ('z2')
            132 BINARY_SUBSCR
            134 BINARY_MODULO
            136 CALL_METHOD              1
            138 POP_TOP
            140 LOAD_CONST               0 (None)
            142 RETURN_VALUE
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Thanks for reading!
– Kenny