Verwendung von locals() zum Zugriff auf Funktionsargumente
In Python ist das Verständnis von Variablenbereichen (variable scopes) von entscheidender Bedeutung. Der Geltungsbereich einer Variablen bestimmt, wo im Code auf sie zugegriffen werden kann. Python bietet eine eingebaute Funktion namens locals(), die für Anfänger sehr nützlich ist, um Geltungsbereiche zu verstehen. Die locals()-Funktion gibt ein Wörterbuch zurück, das alle lokalen Variablen im aktuellen Geltungsbereich enthält. Dies kann äußerst nützlich sein, wenn Sie Funktionsargumente untersuchen möchten, da es Ihnen einen klaren Überblick darüber gibt, welche Variablen in einem bestimmten Teil Ihres Codes verfügbar sind.
Lassen Sie uns ein einfaches Experiment im Python-Interpreter durchführen, um zu sehen, wie dies funktioniert. Zunächst müssen wir in das Projektverzeichnis navigieren und den Python-Interpreter starten. Sie können dies tun, indem Sie die folgenden Befehle in Ihrem Terminal ausführen:
cd ~/project
python3
Sobald Sie in der interaktiven Python-Shell sind, werden wir eine Stock-Klasse definieren. Eine Klasse in Python ist wie ein Bauplan für die Erstellung von Objekten. In dieser Klasse werden wir die spezielle __init__-Methode verwenden. Die __init__-Methode ist ein Konstruktor in Python, was bedeutet, dass sie automatisch aufgerufen wird, wenn ein Objekt der Klasse erstellt wird. Innerhalb dieser __init__-Methode werden wir die locals()-Funktion verwenden, um alle lokalen Variablen auszugeben.
class Stock:
def __init__(self, name, shares, price):
print(locals())
Jetzt erstellen wir eine Instanz dieser Stock-Klasse. Eine Instanz ist ein tatsächliches Objekt, das aus dem Klassenbauplan erstellt wird. Wir werden einige Werte für die Parameter name, shares und price übergeben.
s = Stock('GOOG', 100, 490.1)
Wenn Sie diesen Code ausführen, sollten Sie eine Ausgabe ähnlich der folgenden sehen:
{'self': <__main__.Stock object at 0x...>, 'name': 'GOOG', 'shares': 100, 'price': 490.1}
Diese Ausgabe zeigt, dass locals() uns ein Wörterbuch gibt, das alle lokalen Variablen in der __init__-Methode enthält. Die self-Referenz ist eine spezielle Variable in Python-Klassen, die auf die Instanz der Klasse selbst verweist. Die anderen Variablen sind die Parameterwerte, die wir beim Erstellen des Stock-Objekts übergeben haben.
Wir können diese locals()-Funktionalität nutzen, um Objektattribute automatisch zu initialisieren. Attribute sind Variablen, die einem Objekt zugeordnet sind. Lassen Sie uns eine Hilfsfunktion definieren und unsere Stock-Klasse modifizieren.
def _init(locs):
self = locs.pop('self')
for name, val in locs.items():
setattr(self, name, val)
class Stock:
def __init__(self, name, shares, price):
_init(locals())
Die _init-Funktion nimmt das Wörterbuch der lokalen Variablen, das von locals() erhalten wurde. Sie entfernt zunächst die self-Referenz aus dem Wörterbuch mithilfe der pop-Methode. Dann iteriert sie über die verbleibenden Schlüssel-Wert-Paare im Wörterbuch und verwendet die setattr-Funktion, um jede Variable als Attribut des Objekts festzulegen.
Jetzt testen wir diese Implementierung sowohl mit Positions- als auch mit Schlüsselwortargumenten. Positionsargumente werden in der Reihenfolge übergeben, in der sie in der Funktionssignatur definiert sind, während Schlüsselwortargumente mit den angegebenen Parameternamen übergeben werden.
## Test with positional arguments
s1 = Stock('GOOG', 100, 490.1)
print(s1.name, s1.shares, s1.price)
## Test with keyword arguments
s2 = Stock(name='AAPL', shares=50, price=125.3)
print(s2.name, s2.shares, s2.price)
Beide Ansätze sollten jetzt funktionieren! Die _init-Funktion ermöglicht es uns, sowohl Positions- als auch Schlüsselwortargumente nahtlos zu verarbeiten. Sie bewahrt auch die Parameternamen in der Funktionssignatur, was die help()-Ausgabe nützlicher macht. Die help()-Funktion in Python liefert Informationen über Funktionen, Klassen und Module, und wenn die Parameternamen intakt sind, wird diese Information sinnvoller.
Wenn Sie mit dem Experiment fertig sind, können Sie den Python-Interpreter beenden, indem Sie den folgenden Befehl ausführen:
exit()
