__future__导入在内部是如何工作的

Question

我对__future__模块很感兴趣，特别是它可以改变Python语言中语句解析的方式。

最有趣的是，像这样做：

from __future__ import print_function

使您能够使用print（而不是像您期望的任何其他正常导入一样使用print_function）。

我已经彻底阅读了Python中的__future__用途、何时以及如何使用它以及它的工作原理，并特别注意到了其中的一行：

未来语句是一种指令，指示编译器应使用语法或语义在指定的Python未来版本中可用来编译特定模块。

我想知道是什么使这成为可能。特别是，像下面这样的东西如何实现：

from __future__ import division

可以在Python2中启用真正的除法，而不会像默认情况下那样进行截断。

from __future__ import barry_as_FLUFL

可以在Python3上启用<>语法（最有趣的是，你必须从"__future__"导入一个特性以实现向后兼容）。

无论如何，总结一下，我想知道当导入__future__或其产物时编译器如何理解和执行该指令。

- cs95

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因为它不是正常的导入。请参见https://docs.python.org/2/reference/simple_stmts.html#future - jonrsharpe

我应该把标题改成不鼓励那些注意力短暂的人进行负面评价。 - cs95

我觉得这个问题肯定有一些实质性的内容，无论我的意见价值如何。 - Ma0

@Ev.Kounis 那3个投反对票的人和1个关闭投票者可能会不同意，但无论如何，就像我说的...可能是因为最初标题不好导致的。 - cs95

@user2357112 你能详细说明一下吗？（也许在回答中）__future__导入将触发这些不同的标志，至少这是我所理解的。 - cs95

Answer 1

from __future__ import print_function告诉解析器不将print视为关键字（而是将其保留为名称）。这样编译器就会将其视为函数而不是语句。

为了跟踪这一点，compiler结构体有一个c_future字段，保存一个PyFutureFeatures对象，用于跟踪已启用的未来指令。解析器和编译器的各个部分都会检查标志并改变行为。

这主要在future.c源文件中处理，其中有一个future_parse()函数，它检查具有模块参数设置为__future__的import from AST对象，并根据找到的内容设置标志。

例如，对于barry_as_FLUFL特性，解析器拒绝使用!=作为语法，但接受<>代替：

if (type == NOTEQUAL) {
    if (!(ps->p_flags & CO_FUTURE_BARRY_AS_BDFL) &&
                    strcmp(str, "!=")) {
        PyObject_FREE(str);
        err_ret->error = E_SYNTAX;
        break;
    }
    else if ((ps->p_flags & CO_FUTURE_BARRY_AS_BDFL) &&
                    strcmp(str, "<>")) {
        PyObject_FREE(str);
        err_ret->text = "with Barry as BDFL, use '<>' "
                        "instead of '!='";
        err_ret->error = E_SYNTAX;
        break;
    }
}

你可以通过在 compile.h 中列出的 FUTURE_* 标志进行 grepping 查找其他示例。

请注意，有一个 __future__ Python 模块，但它并不直接参与代码的解析和编译; 它只是为了让 Python 代码轻松访问关于指令的元数据（包括传递给 compile() 函数 的 flags 参数的位字段值），仅此而已。

- Martijn Pieters

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我已经知道这个了。我想知道它在底层是如何工作的...... 这就是我提出这个问题的目的。 - cs95

@cᴏʟᴅsᴘᴇᴇᴅ：这个问题有点宽泛，但我会尽力填写。 - Martijn Pieters

我觉得巴里最有趣的地方在于他必须来自__future__，而不是像__past__这样更合理的东西。感谢你一如既往的出色回答。 - cs95