Python3.7.5中eval执行带if的列表推导时'self'未定义问题

在Python 3.7.5中，使用eval()执行包含if语句的列表推导时触发NameError，提示'self'未定义。具体场景如下：

• 自定义foo类包含exe和listcomp两个方法
• 直接调用foo.listcomp()时，两个列表推导均能正常运行
• 通过foo.exe()用eval()执行对应推导时，不带if条件的[a for a in self.list]正常，带if条件的[a for a in self.list if a == self.num]报错

代码示例 #

class foo:
    def __init__(self):
        self.list = [1,2,3]
        self.num = 'q'
    def exe(self, v):
        res = eval(v, globals(), locals())
        print(res)
    def listcomp(self):
        print([a for a in self.list])
        print([a for a in self.list if a == self.num])

报错信息 #

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 6, in exe
  File "<string>", line 1, in <module>
  File "<string>", line 1, in <listcomp>
NameError: name 'self' is not defined

原因分析 #

Python 3中，包含if条件的列表推导会创建独立的嵌套作用域，而直接向eval()传入locals()时，这个嵌套作用域无法正确继承外部的self引用。不带if的列表推导在Python 3.7的实现中，会直接复用外部作用域的变量，因此能正常访问self；但带if的列表推导会生成新的作用域，导致self无法被找到。

解决建议 #

方法1：显式将self传入eval的命名空间

构造包含self的命名空间，代替直接传递locals()，确保嵌套作用域能访问到self：

class foo:
    def __init__(self):
        self.list = [1,2,3]
        self.num = 'q'
    def exe(self, v):
        # 合并全局命名空间、局部命名空间，确保self被正确带入
        namespace = {**globals(), **locals()}
        res = eval(v, namespace)
        print(res)
    def listcomp(self):
        print([a for a in self.list])
        print([a for a in self.list if a == self.num])

或者更简洁地单独传入self：

def exe(self, v):
    namespace = {'self': self, **globals()}
    res = eval(v, namespace)
    print(res)

方法2：用局部变量别名替代self

在exe方法中把self赋值给一个局部变量，然后在eval的表达式中使用该别名：

class foo:
    def __init__(self):
        self.list = [1,2,3]
        self.num = 'q'
    def exe(self, v):
        s = self
        res = eval(v, globals(), locals())
        print(res)
    def listcomp(self):
        print([a for a in self.list])
        print([a for a in self.list if a == self.num])

调用时使用别名对应的表达式：

f = foo()
f.exe("[a for a in s.list if a == s.num]")

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ENN Kim