从另一个模块导入的函数中覆盖全局变量

Question

假设我有两个模块：

a.py

value = 3
def x()
    return value

b.py

from a import x
value = 4

我的目标是在b中使用a.x的功能，但更改函数返回的值。具体来说，在运行b.x()时，将使用a作为全局名称源查找value。我基本上正在尝试创建一个与a.x完全相同的函数对象副本，但它使用b来获取其全局变量。有没有一个相当简单的方法来做到这一点？

下面是一个示例：

import a, b

print(a.x(), b.x())

目前的结果是3 3，但我希望它是3 4。

我想到了两种复杂的方法可以解决这个问题，但我对它们都不满意：

1. Re-define x in module b using copy-and paste. The real function is much more complex than shown, so this doesn't sit right with me.

2. Define a parameter that can be passed in to x and just use the module's value:

   def x(value):
       return value
   

   This adds a burden on the user that I want to avoid, and does not really solve the problem.

有没有一种方法可以修改函数获取其全局变量的位置？

- Mad Physicist

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@liliscent 不确定那是什么，但我添加了一个确切的示例，说明我想要什么。 - Mad Physicist

如果你只想修改另一个模块中的变量，只需使用a.value来访问它。我不知道你为什么提到函数x()。 - llllllllll

@liliscent。现在可能更清楚了吗？ - Mad Physicist

我认为你需要一个类而不是全局变量。本质上，你想要两个相同的函数在不同的“值”上操作。这个“值”应该是一个类成员。 - llllllllll

@liliscent。我可以为一个类做到这一点。但是，我有一个情况，无法避免使用全局变量，如所示，但我想替换它们的来源。如果能解释为什么不可能，那也会回答我的问题。然而，我怀疑，由于这是Python，肯定有方法可以做到。 - Mad Physicist

Answer 1

我通过猜测和研究的混合方式提出了一种解决方案。你可以几乎完全按照我在问题中提出的建议进行操作：复制函数对象并替换它的__globals__属性。

我正在使用Python 3，因此这里是链接上述问题的答案的修改版本，增加了一个覆盖全局变量的选项：

import copy
import types
import functools

def copy_func(f, globals=None, module=None):
    """Based on https://dev59.com/EWYr5IYBdhLWcg3wpb2Q#13503277 (@unutbu)"""
    if globals is None:
        globals = f.__globals__
    g = types.FunctionType(f.__code__, globals, name=f.__name__,
                           argdefs=f.__defaults__, closure=f.__closure__)
    g = functools.update_wrapper(g, f)
    if module is not None:
        g.__module__ = module
    g.__kwdefaults__ = copy.copy(f.__kwdefaults__)
    return g

b.py

from a import x
value = 4
x = copy_func(x, globals(), __name__)

__globals__ 属性是只读的，因此必须将其传递给 FunctionType 的构造函数。现有函数对象的 __globals__ 引用不能更改。 附言 我已经使用了很多次，它被实现在我编写和维护的实用库中，名为 haggis。请参见 haggis.objects.copy_func。

- Mad Physicist

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@chrisz. 我已经添加了一个选项，甚至可以伪造函数所定义的模块。 - Mad Physicist

Answer 2

所以我找到了一种方法（有点）可以做到这一点，尽管我不认为它完全解决了你的问题。使用inspect，您可以访问调用函数的文件的全局变量。因此，如果您设置文件如下：

a.py

import inspect

value = 3

def a():
    return inspect.stack()[1][0].f_globals['value']

b.py

from a import a

value = 5

print(a())

输出结果为5，而不是3。但是，如果将它们都导入到第三个文件中，它将查找第三个文件的全局变量。只是想分享这个片段。

- user3483203

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我发现了更加简单的方法，但是还是要给你点赞+1。 - Mad Physicist

你能分享一下你的想法吗？我之前也遇到过类似的问题，很想了解你的方法。 - user3483203

我已经添加了一个答案。它比你的答案稍微长一些，但是对于我想要的目的来说更加正确。也许它对你也有用。 - Mad Physicist

Answer 3

我遇到了同样的问题。但是我记得有 eval 这个函数。
如果你不需要参数，这里有一个更简短的版本：
b.py：

from a import x as xx

# Define globals for the function here
glob = {'value': 4}
def x():
    return eval(xx.__code__, glob)

希望两年后它仍然有所帮助。

- Mk Km

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这假设的接口比我想象中更具体，但在某些情况下肯定有效。此外，这是比通常更好地使用 eval。 - Mad Physicist