獲取變量名

今天我們探討Python中一個看似很簡單，實則并不容易的問題。這個問題是：如何獲得變量的名字？

舉例說明，給定一個變量var，給它賦值字符串"foo"。即

In [1]: var = "foo"

現在我們需要得到變量var的名字，即"var"。

嘗試下面兩種方法，我們得到的都是變量的值"foo"，而不是變量的名字"var"。

In [2]: print var

foo

In [3]: print "%s" % var

foo

怎么辦呢？我們接著探索變量var的全部屬性和方法：

In [4]: print dir(var)

['__add__', '__class__', '__contains__', ..., 'capitalize', 'center', ...]

經過嘗試后發現，在var的71個(這個數字通過print len(dir(var))得到)屬性和方法中，沒有一個能夠讓我們得到var的名字。

由此可見，得到變量值(value)容易，得到變量名(name)看起來十分困難。

兩個示例

在進一步探索其他方案之前，我們先看下"獲取變量名"在Python編程中到底有沒有實際意義。這里，舉兩個小例子，說明"獲得變量名"的好處。

示例1

第一個例子是關于異常處理的。如果能夠得到變量名，那么Python異常的錯誤消息(Error Message)將變得更加有意義。例如：

1 first_num, second_num = 1, 2

2 if first_num != second_num:

----> 3 raise RuntimeError("%s is not equal to %s" % (first_num, second_num))

RuntimeError: 1 is not equal to 2

這里錯誤消息RuntimeError: 1 is not equal to 2的可讀性是比較差的，1和2分別是什么？我們需要結合源碼才能明白。假如能夠在Error Message中輸出1和2各自的變量名first_num和second_num，無疑是一件好事情。

示例2

第二個例子是基于一組變量創建字典。已知若干變量，name, address, age, gender，我們希望基于它們創建一個字典person。一般可以這樣實現：

person = {}

person["name"] = name

person["address"] = address

person["age"] = age

person["gender"] = gender

雖然這種實現完全可行，但是對于像我這樣有"潔癖"的Python愛好者來說，有兩點覺得不舒服。一是變量的名字出現了重復；二是賦值語句(不管是=賦值還是:賦值)出現了重復。當變量數量越多時，重復情況就越多。

如果能夠使用類似下面這種循環來實現，代碼就能更加簡潔：

for i in [name, address, age, gender]:

person[i] = i # 由于i是變量值，因此不可行

以上兩個示例說明獲得變量名對于Python編程是有好處的。

一種間接方案

然而，在前文我們也看到了，得到Python變量名是困難的。那么，為什么無法直接得到Python變量名呢？查閱相關資料后發現，在Python中，變量名字是對象(object)的單向(而不是雙向)引用。也就是說，根據變量名，能夠直接得到它所指向的對象；反之，根據對象，是無法得到指向它的變量名的。

之所以有這么一個規定，是基于成本考慮的。在程序中，往往存在大量的變量(整型，字符串，列表，字典，布爾...)。如果每一個變量都需要有一個包含指向它的變量名的列表，那么這些列表的創建和維護的成本(實現成本，執行成本...)將變得難以承受。

既然直接方法不可行，那么有沒有間接的方法呢？Python的inspect模塊提供了一種間接方案。以示例2為例，基于inspect的For循環實現為：

import inspect

def retrieve_name(var):

callers_local_vars = inspect.currentframe().f_back.f_locals.items()

return [var_name for var_name, var_val in callers_local_vars if var_val is var]

name, address, age, gender = "bob", "hangzhou", 21, "man"

person = {}

for i in [name, address, age, gender]:

person[retrieve_name(i)[0]] = i

print person

執行腳本，結果符合預期：

root@hzettv53:~# python test.py

{'gender': 'man', 'age': 21, 'name': 'bob', 'address': 'hangzhou'}

這種方案的基本思路是：通過inspect模塊的currentframe()方法得到一個包含調用者的所有局部變量的名字和值的列表，然后從列表中搜索變量值與目標值相同的元素，并返回該元素對應的變量名。

雖然這種方案在一些情況下能夠工作，但是其弊端是顯而易見的：1) 實現的復雜度較高 2) 如果存在多個變量值相同的情況，那么retrieve_name()函數將返回多個變量名，從而無法得到精確結果。基于這兩點因素，這個方法中并沒有多大的實際應用意義。

總結

綜上所述，我們可以看到，Python編程中并不存在一種高效和可靠的方法去獲得變量名。所幸的是，盡管獲得變量名在某些場景下有好處，但是這種好處往往并不顯著，并且一般都存在替代方案。因此，盡管Python無法支持獲得變量名這一需求，但是日常的Python開發工作并不會因此受到多大影響。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的python变量名称的规定_Python 趣闻：如何获得变量的名字？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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