Python中的符号表

Question

如何查看Python源代码的符号表？

我的意思是，在实际运行程序之前，Python会为每个程序创建一个符号表。那么我的问题是，如何将该符号表作为输出获取？

- Rahul Gupta

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你认为Python如何生成符号表？ - Winston Ewert

@WinstonEwert :: http://docs.python.org/library/symtable.html - Rahul Gupta

Python在各个命名空间级别维护符号表的相关帖子 - globals()，locals()和vars()有什么区别？ - RBT

Answer 1

Python的特性是动态而非静态。虚拟机具有可寻址命名空间，而不是编译对象代码中的符号表，用于存储变量。

dir()或dir(module)函数返回代码在该点处的有效命名空间。它主要用于交互式解释器，但也可以被代码使用。它返回一个字符串列表，其中每个字符串都是带有某些值的变量。

globals()函数返回一个变量名到变量值的字典，其中变量名在该时刻被认为是全局范围内的。

locals()函数返回一个变量名到变量值的字典，其中变量名在该时刻被认为是局部范围内的。

$ python
Python 2.6.5 (r265:79063, Apr 16 2010, 13:57:41)
[GCC 4.4.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> locals()
{'__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None}
>>> globals()
{'__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None}
>>> dir()
['__builtins__', '__doc__', '__name__', '__package__']
>>> import base64
>>> dir(base64)
['EMPTYSTRING', 'MAXBINSIZE', 'MAXLINESIZE', '__all__', '__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', '__package__', '_b32alphabet', '_b32rev', '_b32tab', '_translate', '_translation', '_x', 'b16decode', 'b16encode', 'b32decode', 'b32encode', 'b64decode', 'b64encode', 'binascii', 'decode', 'decodestring', 'encode', 'encodestring', 'k', 're', 'standard_b64decode', 'standard_b64encode', 'struct', 'test', 'test1', 'urlsafe_b64decode', 'urlsafe_b64encode', 'v']

- wberry

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@voithos 他特别询问了Python源代码的问题。我没有使用过那个模块，但我相信它是用于访问VM内部或C扩展内部的，这与其它不同。 - wberry

@voithos 但也许他真的是指虚拟机内部。我认为你应该把它发表为一个答案。 - wberry

不确定这里发生了什么，但符号表实际上是CPython编译器的重要资源，而语言的"动态性"与手头的问题无关。这个回答没有回答到提问者的问题。 - undefined

之前有关此事的评论现已被澄清。 - undefined

Answer 2

如果您询问的是生成字节码时使用的符号表，请查看symtable模块。此外，Eli Bendersky撰写的这两篇文章非常有趣且详细：

Python Internals: Symbol tables, part 1

Python Internals: Symbol tables, part 2

在第二部分中，他详细介绍了一个函数，可以打印出符号表的描述，但它似乎是为Python 3编写的。以下是适用于Python 2.x的版本：

def describe_symtable(st, recursive=True, indent=0):
    def print_d(s, *args):
            prefix = ' ' *indent
            print prefix + s + ' ' + ' '.join(args)

    print_d('Symtable: type=%s, id=%s, name=%s' % (
            st.get_type(), st.get_id(), st.get_name()))
    print_d('  nested:', str(st.is_nested()))
    print_d('  has children:', str(st.has_children()))
    print_d('  identifiers:', str(list(st.get_identifiers())))

    if recursive:
            for child_st in st.get_children():
                    describe_symtable(child_st, recursive, indent + 5)

- voithos

Answer 3

在程序执行之前，Python不会创建符号表。实际上，类型和函数可以在执行期间（通常是）定义。

您可能会对阅读为什么要编译Python代码？感兴趣。

此外，请参阅@wberry的详细答案。

- Johan Lundberg

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这完全是错误的。CPython的编译器确实会创建一个带有作用域的符号列表。这是在生成字节码之前完成的。 - undefined

Answer 4

您可能会喜欢Eli Bendersky在这个主题上的写作这里。

在CPython中，您可以使用symtable模块。

在第二部分中，Eli描述了一种遍历符号表的方法，非常有帮助。

def describe_symtable(st, recursive=True, indent=0):
    def print_d(s, *args):
        prefix = ' ' * indent
        print(prefix + s, *args)

    assert isinstance(st, symtable.SymbolTable)
    print_d('Symtable: type=%s, id=%s, name=%s' % (
                st.get_type(), st.get_id(), st.get_name()))
    print_d('  nested:', st.is_nested())
    print_d('  has children:', st.has_children())
    print_d('  identifiers:', list(st.get_identifiers()))

    if recursive:
        for child_st in st.get_children():
            describe_symtable(child_st, recursive, indent + 5)

- mvanveen

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注意，describe_symtable 似乎是为Python3编写的。 - voithos