为何Python类中部分属性在特定位置无法访问？

原代码 #

#!/usr/bin/env python3
'''
Illustration
'''


class C1:
    lst1 = "one", "two", "three"
    lst2 = "red", "green", "blue"
    dct1 = { "ten": 10, "eleven": 11, "twelve": 12 }
    lst3 = tuple(dct1.keys())
    lst4 = tuple(x for x in lst2)
    lst5 = tuple(x for x in lst1 if x not in lst2)


# vim:set ft=python ai et ts=4 sts=4 sw=4 cc=80:EOF #

运行报错 #

Traceback (most recent call last):
  File "/home/jno/xxx.py", line 7, in <module>
    class C1:
  File "/home/jno/xxx.py", line 13, in C1
    lst5 = tuple(x for x in lst1 if x not in lst2)
  File "/home/jno/xxx.py", line 13, in <genexpr>
    lst5 = tuple(x for x in lst1 if x not in lst2)
NameError: name 'lst2' is not defined

疑问 #

为什么lst2在创建lst4时可被访问，但创建lst5时却无法访问？同一符号在不同语句中的可见性差异是什么？该如何正确引用它？

问题解析与解决 #

差异原因 #

• 对于lst4 = tuple(x for x in lst2)：这里的生成器表达式直接在类体作用域内执行，Python会优先在当前类的作用域中查找lst2，而此时lst2已经完成定义，所以能正常访问。
• 对于lst5 = tuple(x for x in lst1 if x not in lst2)：当生成器表达式包含条件判断这类复杂逻辑时，Python会为它创建一个隐式的局部函数作用域。在这个作用域里，Python的名称解析规则是先找局部作用域，再找全局作用域，不会去类的作用域查找名称。所以生成器里的lst1和lst2会被当成全局变量查找，自然找不到，就抛出了NameError。

正确实现方式 #

你已经找到一种可行方案：通过lambda将类变量作为参数传入，把名称解析逻辑移出生成器的隐式作用域：

class C1:
    lst1 = "one", "two", "three"
    lst2 = "red", "green", "blue"
    dct1 = { "ten": 10, "eleven": 11, "twelve": 12 }
    lst3 = tuple(dct1.keys())
    lst4 = tuple(x for x in lst2)
    # lst5 = tuple(x for x in lst1 if x not in lst2)
    lst5 = (lambda P1, P2: tuple(x for x in P1 if x not in P2))(lst1, lst2)  # 把名称解析移出"函数作用域"

另外还有一种方式：直接通过类名访问已定义的类属性（类在定义过程中，已经可以用类名访问之前定义的属性）：

lst5 = tuple(x for x in C1.lst1 if x not in C1.lst2)

不过这种方式在涉及类继承的场景下可能不符合预期，所以lambda的写法更通用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jno