资讯专栏INFORMATION COLUMN

Python进阶:如何将字符串常量转化为变量?

李涛 / 621人阅读

摘要:例如,整数浮点数字符串等基本类型,就是字面量。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。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。

前几天,我们Python猫交流学习群 里的 M 同学提了个问题。这个问题挺有意思,经初次讨论,我们认为它无解。

然而,我认为它很有价值,应该继续思考怎么解决,所以就在私密的知识星球上记录了下来。

万万没想到的是,在第二天,有两位同学接连给出了解决方法!

由此,群内出现了一轮热烈的技术交流。

本文将相关的内容要点作了梳理,并由此引申到更进一步的学习话题,希望对你有所帮助。

1、如何动态生成变量名?

M 同学的问题如下:

打扰一下大家,请教一个问题,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?

简单理解,这个问题的意思是,将字符串内容作为其它对象的变量名。

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。

当时,群里只有两三个同学参与了讨论,我们没想到解决办法。但是,我觉得这个题目很有意思,值得玩味。

因为,如果能解决这个问题,那就意味着可以不作预先定义,而是动态地生成变量名,这不仅能减少给变量取名的麻烦,还实现了自动编码!

可以设想一下未来,人工智能在编写代码的时候,如果能根据已知条件,动态生成变量名,那编写代码的过程不就顺利多了么?(据说,现在已经有人工智能可以编写代码了,不知它在取变量名时,是用的什么方法?)

2、办法总是有的

最近,学习群里蒙混进来了几个打广告的,为此,我决定提高审核门槛,例如,用群里的问题来作个考核。

万万没想到的是,第一个被考核到的 Q 同学,几乎不假思索地就说出了一个解决上述问题的思路。而偏偏就是那么巧 ,几乎在同时,群内的 J 同学给出了另外一个解决方法(他没看到群内的讨论,而是看到了知识星球的记录,才知道这个问题的)。

也就是说,前一晚还以为无解的问题,在第二天竟得到了两种不同的解决方法!

那么,他们的答案是什么呢?

# J 同学的解答
>>> 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,我就突然想起来了,上个月转载过一篇《Python 动态赋值的陷阱》,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。

J 同学说,他正是看了那篇文章,才学得了这个方法。这就有意思了,我分享了一个自己囫囵吞枣的知识,然后它被 J 同学吸收掌握,最后反馈回来解决了我的难题。

我真切地感受到了知识分享的魅力:知识在流动中获得生命,在碰撞中锃亮色泽。

同时,我也真切地明白了一个互助的学习团体的好处:利人者也利己,互助者共同进步。

3、动态执行代码的方法

新进群的 Q 同学,提供了一个不同的答案:

# Q 同学的解答
>>> 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,以及不同方法之间的区别,可参看《详解Python拼接字符串的七种方式》。

Q 同学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,可是由于 exec() 方法太生僻了,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。
4、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。

两位同学提出的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。

两种方法殊途同归,不管是白猫还是黑猫,它们都抓到了老鼠。

这两种方法已经给我们带来了很有价值的启发,同时,因为它们,群内小伙伴们更是发散地讨论一些相关联的话题,例如:S 同学提出了另一种修改命名空间中变量的写法、L 同学提到了 eval() 的意义、eval() 与 exec() 的区别、我查到了为什么要慎用 eval() 、C 与 H 同学提到了 eval() 的安全用法......

虽然,某些话题无法在群聊中充分展开,但是,这些话题知识的延展联系,大大地丰富了本文开头的问题,这一个微小的问题,牵连出来了两个大的知识体系。

最后,真得感谢群内的这些爱学习的优秀的同志们!除了文中提及的,还有一些同学也做了积极贡献,大家都很给力!

相关链接:

《Python 动态赋值的陷阱》

《详解Python拼接字符串的七种方式》

eval()、exec()及其相关函数:https://www.tuicool.com/wx/vE...

公众号【Python猫】, 专注Python技术、数据科学和深度学习,力图创造一个有趣又有用的学习分享平台。本号连载优质的系列文章,有喵星哲学猫系列、Python进阶系列、好书推荐系列、优质英文推荐与翻译等等,欢迎关注哦。PS:后台回复“爱学习”,免费获得一份学习大礼包。

文章版权归作者所有,未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为,您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址:https://www.ucloud.cn/yun/48614.html

相关文章

  • Python进阶如何符串常量转化变量

    摘要:例如,整数浮点数字符串等基本类型,就是字面量。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。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。 前几天,我们Python猫交流学习群 里的 M 同学提了个问题。这个问题挺有意思,经初次讨论,我们认为它无解。 然而,我认为它很有价值,应该继续思考怎么解决,所以就在私密...

    dingding199389 评论0 收藏0
  • Python进阶如何符串常量转化变量

    摘要:例如,整数浮点数字符串等基本类型,就是字面量。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。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。 前几天,我们Python猫交流学习群 里的 M 同学提了个问题。这个问题挺有意思,经初次讨论,我们认为它无解。 然而,我认为它很有价值,应该继续思考怎么解决,所以就在私密...

    lolomaco 评论0 收藏0
  • Python 基础篇 - 简单数据处理I

    摘要:获取怎样的数据在这里首先需要考虑,我们的四则运算计算器的计算复杂度是如何的是仅能计算两个数值的简单运算,如还是能进行混合四则运算,如那么你想处理运算的复杂程度就决定了你想获取怎样的数据,这是很实际的问题。 引言 在上一篇文章的介绍中,我们提及了Python的三种基本数据类型,如文章末尾所说,Python中的内建数据类型并不仅仅是这几种,但其实我从接触Python到现在,往往就是这几种简...

    msup 评论0 收藏0
  • C语言进阶:程序预处理

    摘要:如的语句被称为预处理指令,还有注释文本的删除,都在此阶段完成替换。故宏在程序规模和执行速度方面更胜一筹。宏替换发生在预编译期间,故无法调试。宏可能由于运算符优先级的问题,会导致程序出错。 ...

    binta 评论0 收藏0
  • 深度辨析 Python 的 eval() 与 exec()

    摘要:内置函数们能够被提拔出来,这就意味着它们皆有独到之处,有用武之地。因此,掌握内置函数的用法,就成了我们应该点亮的技能。报错包含了内置命名空间中的名称,在控制台中输入,就能发现很多内置函数异常和其它属性的名称。 Python 提供了很多内置的工具函数(Built-in Functions),在最新的 Python 3 官方文档中,它列出了 69 个。 大部分函数是我们经常使用的,例如 p...

    AndroidTraveler 评论0 收藏0

发表评论

0条评论

李涛

|高级讲师

TA的文章

阅读更多
最新活动
阅读需要支付1元查看
<