MicroPython中如何从字符串代码加载模块且无需写入闪存

MicroPython的module类型为原生封装，不支持用户侧直接实例化，因此无法使用标准Python的imp.new_module或者直接实例化模块类的方式实现RAM加载，可采用以下两种方案替代：

方案1：极简替代（直接替换imp.new_module逻辑） #

仅需几行代码即可完全实现你提供的标准Python示例的等价效果：

my_code = 'a = 5'

# 自定义空类替代module类型
class RamModule:
    pass

mymodule = RamModule()
exec(my_code, mymodule.__dict__)

# 调用效果和标准模块完全一致
print(mymodule.a) # 输出5

如果需要模块携带__name__属性，修改类初始化逻辑即可：

class RamModule:
    def __init__(self, name):
        self.__name__ = name

mymodule = RamModule('mymodule')

方案2：支持全局导入的完整实现 #

如果需要让RAM加载的模块支持全局import调用，和闪存加载的模块使用体验完全一致，可以将模块实例注册到sys.modules中：

import sys

class RamModule:
    def __init__(self, name):
        self.__name__ = name

def load_ram_module(module_name: str, code: str):
    # 已加载过的模块直接清空属性复用，避免重复创建
    if module_name in sys.modules:
        mod = sys.modules[module_name]
        # 清理旧属性
        for attr in list(dir(mod)):
            if not attr.startswith('_'):
                delattr(mod, attr)
    else:
        mod = RamModule(module_name)
        sys.modules[module_name] = mod
    # 执行代码填充模块属性
    exec(code, mod.__dict__)
    return mod

使用示例：

# 从网络获取到的代码
my_code = '''
a = 5
def calc(x):
    return x * a
'''
# 加载到RAM
load_ram_module('mymodule', my_code)

# 后续可以直接用import调用
import mymodule
print(mymodule.calc(3)) # 输出15

注意事项 #

• 不需要使用的RAM模块可以通过del sys.modules['模块名']删除，配合gc.collect()释放内存
• 代码字符串中如果存在相对导入语句，需要提前替换为绝对导入，否则执行会报错
• 重载模块后，已经导入该模块的旧引用不会自动更新，需要重新导入才能使用新逻辑

内容的提问来源于stack exchange，提问作者frans