为何Python中import正常但函数内exec执行后无法访问变量？

原因分析 #

• 在函数内部使用exec()时，默认会操作函数的局部命名空间，但Python的函数局部变量是编译阶段就确定的，exec()动态创建的变量不会被自动加入到函数的局部符号表中，直接访问就会触发NameError。
• 在解释器中逐行执行时，代码运行在全局命名空间，exec()创建的变量直接进入全局命名空间，因此能正常访问。
• import data能正常访问，是因为模块data有独立的命名空间，testd是该模块的属性，和当前执行环境的命名空间无关。

解决方案 #

方法1：指定exec使用全局命名空间 #

修改exec()调用，让变量存入全局命名空间，函数内即可直接访问：

from pathlib import Path
def read_data():
    path = Path.cwd() / "data.py"
    text = path.read_text()
    print(f"{text=}")
    exec(text, globals())
    return testd

方法2：用自定义字典存储exec的变量 #

创建独立字典作为exec()的命名空间，避免污染全局环境，之后从字典中取出目标变量：

from pathlib import Path
def read_data():
    path = Path.cwd() / "data.py"
    text = path.read_text()
    print(f"{text=}")
    local_namespace = {}
    exec(text, globals(), local_namespace)
    return local_namespace['testd']

方法3：改用importlib动态导入模块（推荐） #

既然data.py是合法Python模块，用官方的importlib动态导入比exec()更安全规范：

import importlib.util
from pathlib import Path

def read_data():
    module_path = Path.cwd() / "data.py"
    spec = importlib.util.spec_from_file_location("data", module_path)
    data = importlib.util.module_from_spec(spec)
    spec.loader.exec_module(data)
    return data.testd

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Rodney Price