1. 如何将字符串常量转变为变量
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1. 如何动态生成变量名?
已知 list = ['A', 'B', 'C', 'D'] ,
如何才能得到以 list 中元素命名的新列表
A = [], B = [], C = [], D = []呢?
就是将字符串内容作为其他对象的变量名
list 中的元素是字符串,此处的 ‘A’-‘D’ 是常量 ,而在要求的结果中,A-D 是变量 。
如果强行直接将常量当做变量使用,它会报错:
'A' = [] ...SyntaxError: can't assign to literal
报错中的literal
指的是字面量
,这是计算机科学中常见的一个概念,用于表达源代码中的固定值。 例如,整数、浮点数、字符串等基本类型,就是字面量。
字面量指的就是一个量本身,可以理解为一种原子性的实体,当然不能再被赋值了。
所以,取出的字符串内容,并不能直接用作变量名,需要另想办法。
有初学者可能会想,list[0] = [] 行不行?当然不行,因为没有出现 A 。那 A = list[0] ,接着 A = [] 呢?那也不行,因为这里的 A 是你凭空定义出来的,而不是从已有条件中生成的。
2. 解决办法
2.1 global()
>>> list1 = ['A', 'B', 'C', 'D'] >>> for i in list1: >>> globals()[i] = [] >>> A []
这个方法通过修改全局命名空间,巧妙地“定义”出了新的变量。globals() 方法取出来的是一个字典,字符串 ‘A’ 是其中一个键值(key),而这个键值恰恰是全局命名空间中的一个变量,这就实现了从常量到变量的转化。
在数据结构层面上,空列表 [] 作为一个值(value)跟它的字符串键值绑定在一起,而在运用层面上,它作为变量内容而跟变量名绑定在一起。
看到这个回答的时候,我就突然想起来一篇文章,讲的正是动态地进行变量赋值 的问题啊!我似乎只关注了 globals() 与 locals() 用法的区别,却没有真正地掌握它们的原初用途。
2.2 eval()动态执行代码的方法
>>> list1 = ['A', 'B', 'C', 'D'] >>> for i in list1: >>> exec(f"{i} = []") >>> A []
他的写法用到了 Python 3.6 才引入的 f-strings 特性,事实上,在较低版本中,也是可以实现的,只需要保证 exec() 方法接收的参数是包含了变量 i 的字符串即可,例如这样写:
# 以下代码可替换上例的第 4 行 exec(i + " = []") # 或者: exec("{} = []".format(i)) # 或者: exec(' '.join([i, '= []']))
这几种写法的区别只是字符串拼接法的区别,关于如何拼接字符串,以及不同方法间的区别,参看《Python拼接字符串的七种方式》。
这个答案的核心在于 exec() 方法,它是内置的,用途是执行储存在字符串或文件中的代码段。
它的基础用法如下:
>>> exec('x = 1 + 2') >>> x 3 # 执行代码段 >>> s = """ >>> x = 10 >>> y = 20 >>> sum = x + y >>> print(sum) >>> """ >>> exec(s) 30
看完了 exec() 的用法,我们再回来看 Q 同学的答案。for-循环中取出来的 i 是字符串,而拼接后的字符串经过 exec() 的处理,就获得了动态编写代码的效果。
也就是说,因为字符串常量的内容被当做有效代码而执行了,其中的 'A'-'D' 元素,就取得了新的身份,变成了最终的 A-D 变量名。
这个方法看起来很简单啊,可是 exec() 方法太生僻,直到 Q 同学提出,我们才醒悟过来。
注意:在 Python3 中,exec() 是个内置方法;
而在 Python2 中,exec 是个语句(statement),另外有个 execfile() 方法,两者相合并,
就成了 Python3 中的 exec() 方法。
本文使用的是 Python3。
3 总结
抽象一下最初的问题,
它实际问的是“如何将字符串内容作为其它对象的变量名”,
更进一步地讲是——“如何将常量转化为变量 ”。
使用直接进行赋值的静态方法,行不通。
两种方法都是间接的动态方法:
一个是动态地进行变量赋值,通过修改命名空间而植入变量;
一个是动态地执行代码,可以说是通过“走后门”的方式,安插了变量。