Python编译含相互调用函数的AST时出现NameError问题求助

问题原因 #

你遇到的NameError本质是Python的名字作用域静态分析和exec()的命名空间规则共同导致的：

• Python函数在编译阶段会静态分析内部引用的名字，fn里的fn_2会被标记为全局名字；
• 当在函数main内部直接调用exec()时，默认会使用main的局部命名空间，而fn_2被定义在这个局部命名空间中，不属于全局命名空间；
• 因此fn执行时会去全局命名空间查找fn_2，自然找不到。

解决方案 #

给exec()传入一个独立的字典作为全局命名空间，这样生成的所有函数都会被存入这个字典，函数内部的全局引用会指向该命名空间，相互调用就能正常工作：

def main():
    str = """
def fn_2():
    print("got so far")
        
def fn(input):
    fn_2()

fn("abc")
"""    
    # 创建独立的命名空间字典
    exec_namespace = {}
    mod = compile(str, "testing", 'exec')
    # 将命名空间传入exec
    exec(mod, exec_namespace)

if __name__ == "__main__":
    main()

补充说明 #

你第二个测试案例能运行，是因为原始文件中定义了全局的fn_2，exec()里的fn调用的是这个全局版本，而非你在字符串中定义的fn_2——这也是为什么注释掉字符串里的fn定义后还能运行（此时调用的fn应为你之前代码中定义的全局fn，案例代码可能存在笔误，但核心逻辑是全局命名空间的fn_2被成功找到）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者William