Python中什么情况下函数的__code__.co_freevars属性值非空？

你举的示例里y没有被计入co_freevars的原因很简单：y不属于自由变量的范畴，Python会将其识别为需要从全局作用域查找的变量，因此被放入了co_names中。

三个代码对象属性的核心区别 #

• co_varnames：存储函数自身的局部变量，包括所有入参，你示例中的x是函数入参，自然出现在该属性中
• co_names：存储函数需要从全局/模块作用域查找的变量名、属性名，你示例中f定义在全局作用域，没有嵌套的外层函数提供y，Python默认会去全局作用域查找y，因此y被放入该属性
• co_freevars：仅存储闭包场景下的变量名，也就是内层函数引用的、来自外层嵌套函数作用域的非全局变量

变量被计入co_freevars的必要条件 #

只有同时满足以下条件时，变量才会被记录到co_freevars中：

1. 存在至少两层嵌套的函数结构：即有外层函数，且内层函数定义在外层函数的内部
2. 内层函数显式引用了外层函数作用域内的变量（包括外层函数的入参、外层函数内定义的局部变量，且该变量不是全局变量）
3. 内层函数的生命周期长于外层函数的执行周期（最常见的场景是外层函数将内层函数作为返回值返回，形成闭包捕获外层变量）

反例说明 #

如果内层函数中对同名变量进行了赋值操作且没有加nonlocal声明，该变量会被识别为内层函数的局部变量，不会计入co_freevars：

def outer():
    y = 10
    def inner(x):
        y = 20 # 此处为内层的局部变量，未引用外层的y
        return x + y
    return inner

f = outer()
print(f.__code__.co_freevars) # 输出为()

正例说明 #

符合闭包规则的场景下，变量会被计入co_freevars：

def outer():
    y = 10
    def inner(x):
        return x + y # 引用外层函数的y
    return inner

f = outer()
print(f.__code__.co_freevars) # 输出为('y',)

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