在类方法中使用exec赋值变量触发NameError问题求助

在Jupyter Notebook中运行以下Python类方法代码：

def method(self, data, **kwargs):

     # parse kwargs thetas to namespace
     for theta, val in kwargs.items():
         print(theta,val)
         exec(f"{theta}={val}")

     print(kwargs)
     print(theta1,theta2)

     # ...

     return 

执行后输出如下内容并报错：

theta1 0.0001
theta2 0.0001
{'theta1': 0.0001, 'theta2': 0.0001}
NameError: name 'theta1' is not defined

原本以为exec会定义theta1、theta2等变量，尝试过添加globals()和locals()参数也无效，求原因及解决办法。

核心原因 #

Python函数（包括类方法）的本地命名空间是编译时静态确定的，exec属于动态执行代码，无法被Python的静态变量分析机制捕获，因此即使exec执行了变量赋值，函数后续也无法识别这些动态创建的变量。另外，函数内部的locals()字典是只读的，直接修改它不会同步回实际的本地命名空间，所以添加locals()参数也没用。

解决办法 #

不推荐用exec动态创建变量，既不安全也不符合Python编码规范，推荐以下两种更合理的方式：

• 用字典统一存储参数
  把kwargs里的参数存到一个字典中，后续通过字典键访问：

  def method(self, data, **kwargs):
      thetas = kwargs.copy()
      print(thetas)
      print(thetas['theta1'], thetas['theta2'])
      # ...
      return
  

• 绑定为实例属性
  如果这些参数属于类实例的属性，可以直接通过setattr绑定到self：

  def method(self, data, **kwargs):
      for theta, val in kwargs.items():
          setattr(self, theta, val)
      print(kwargs)
      print(self.theta1, self.theta2)
      # ...
      return
  

• 若必须用exec（不推荐）
  可以通过globals()操作全局命名空间，但会污染全局变量，仅适合临时测试：

  def method(self, data, **kwargs):
      for theta, val in kwargs.items():
          exec(f"{theta}={val}", globals())
      print(kwargs)
      print(theta1, theta2)
      # ...
      return
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user19976975