Python将字符串常量转化为变量方法总结

前几天，我们Python猫交流学习群 里的 M 同学提了个问题。这个问题挺有意思，经初次讨论，我们认为它无解。

然而，我认为它很有价值，应该继续思考怎么解决，所以就在私密的知识星球上记录了下来。

万万没想到的是，在第二天，有两位同学接连给出了解决方法！

由此，群内出现了一轮热烈的技术交流。

本文将相关的内容要点作了梳理，并由此引申到更进一步的学习话题，希望对你有所帮助。

1、如何动态生成变量名？

M 同学的问题如下：

打扰一下大家，请教一个问题，已知 list = ['A', 'B', 'C', 'D'] , 如何才能得到以 list 中元素命名的新列表 A = [], B = [], C = [], D = [] 呢"htmlcode">

# J 同学的解答
> list1 = ['A', 'B', 'C', 'D']
> for i in list1:
> globals()[i] = []
> A
[]

这个方法通过修改全局命名空间，巧妙地“定义”出了新的变量。globals() 方法取出来的是一个字典，字符串 ‘A' 是其中一个键值（key），而这个键值恰恰是全局命名空间中的一个变量，这就实现了从常量到变量的转化。

在数据结构层面上，空列表 [] 作为一个值（value）跟它的字符串键值绑定在一起，而在运用层面上，它作为变量内容而跟变量名绑定在一起。

看到这个回答的时候，我就突然想起来了，上个月转载过一篇《Python 动态赋值的陷阱》，讲的正是动态地进行变量赋值 的问题啊！我似乎只关注了 globals() 与 locals() 用法的区别，却没有真正地掌握它们的原初用途。

J 同学说，他正是看了那篇文章，才学得了这个方法。这就有意思了，我分享了一个自己囫囵吞枣的知识，然后它被 J 同学吸收掌握，最后反馈回来解决了我的难题。

我真切地感受到了知识分享的魅力：知识在流动中获得生命，在碰撞中锃亮色泽。

同时，我也真切地明白了一个互助的学习团体的好处：利人者也利己，互助者共同进步。

3、动态执行代码的方法

新进群的 Q 同学，提供了一个不同的答案：

# Q 同学的解答
> list1 = ['A', 'B', 'C', 'D']
> for i in list1:
> exec(f"{i} = []")
> A
[]

他的写法用到了 Python 3.6 才引入的 f-strings 特性，事实上，在较低版本中，也是可以实现的，只需要保证 exec() 方法接收的参数是包含了变量 i 的字符串即可，例如这样写：

# 以下代码可替换上例的第 4 行
exec(i + " = []")
# 或者：
exec("{} = []".format(i))
# 或者：
exec(' '.join([i, '= []']))

这几种写法的区别只是字符串拼接法的区别，关于如何拼接字符串，以及不同方法之间的区别，可参看《详解Python拼接字符串的七种方式》。

Q 同学这个答案的核心在于 exec() 方法，它是内置的，用途是执行储存在字符串或文件中的代码段。

它的基础用法如下：

> exec('x = 1 + 2')
> x
3

# 执行代码段
> s = """
> x = 10
> y = 20
> sum = x + y
> print(sum)
> """
> exec(s)
30

看完了 exec() 的用法，我们再回来看 Q 同学的答案。for-循环中取出来的 i 是字符串，而拼接后的字符串经过 exec() 的处理，就获得了动态编写代码的效果。

也就是说，因为字符串常量的内容被当做有效代码而执行了，其中的 'A'-'D' 元素，就取得了新的身份，变成了最终的 A-D 变量名。

这个方法看起来很简单啊，可是由于 exec() 方法太生僻了，直到 Q 同学提出，我们才醒悟过来。

注意：在 Python3 中，exec() 是个内置方法；而在 Python2 中，exec 是个语句（statement），另外有个 execfile() 方法，两者相合并，就成了 Python3 中的 exec() 方法。本文使用的是 Python3。

4、总结

抽象一下最初的问题，它实际问的是“如何将字符串内容作为其它对象的变量名”，更进一步地讲是——“如何将常量转化为变量 ”。

使用直接进行赋值的静态方法，行不通。

两位同学提出的方法都是间接的动态方法：一个是动态地进行变量赋值，通过修改命名空间而植入变量；一个是动态地执行代码，可以说是通过“走后门”的方式，安插了变量。

两种方法殊途同归，不管是白猫还是黑猫，它们都抓到了老鼠。

这两种方法已经给我们带来了很有价值的启发，同时，因为它们，群内小伙伴们更是发散地讨论一些相关联的话题，例如：S 同学提出了另一种修改命名空间中变量的写法、L 同学提到了 eval() 的意义、eval() 与 exec() 的区别、我查到了为什么要慎用 eval() 、C 与 H 同学提到了 eval() 的安全用法……

虽然，某些话题无法在群聊中充分展开，但是，这些话题知识的延展联系，大大地丰富了本文开头的问题，这一个微小的问题，牵连出来了两个大的知识体系。

最后，真得感谢群内的这些爱学习的优秀的同志们！除了文中提及的，还有一些同学也做了积极贡献，大家都很给力！