Dinaminio kintamojo kūrimo klaidų supratimas naudojant vars () Python

Kodėl negalime dinamiškai pasiekti Python kintamųjų naudodami vars ()?

Dinamiškas kintamųjų kūrimas „Python“ gali suteikti daugiau galių, ypač kai norite optimizuoti kodo lankstumą arba lanksčiau tvarkyti duomenis.

Įsivaizduokite, kad naršote sąrašą ir norite sukurti kintamųjų seriją konkrečiais pavadinimais – skamba gražiai, tiesa? The vars () funkcija yra viliojanti tokių užduočių parinktis, nes ji gali pasiekti dabartinių vietinių kintamųjų žodyną.

Tačiau, kad ir kaip intuityvus atrodytų šis požiūris, kartais jis sukelia netikėtų dalykų klaidų. Jei susidūrėte su šia problema, nesate vieni! Daugelis kūrėjų nustemba, kai jų kodas sugenda kintamųjų gavimo vietoje.

Išsiaiškinkime, kodėl naudoti vars () dinamiškai kilpose gali elgtis ne taip, kaip tikitės, o problemą iliustruoja keli realūs pavyzdžiai 🎢. Pasiruošę sužinoti, kodėl funkcija vars() gali sukelti šias problemas? Skaitykite toliau!

Dinaminio kintamojo kūrimo supratimas naudojant Python vars() funkciją

Python funkcija vars () dažnai yra puikus pasirinkimas kūrėjams, kuriems reikia pasiekti dabartinius vietinius kintamuosius ir vykdymo metu dinamiškai kurti kintamųjų pavadinimus. Pateiktame pavyzdyje funkcija naudojama kuriant kintamuosius su pavadinimais, pagrįstais sąrašo elementais, o tai leidžia automatiškai generuoti kintamųjų pavadinimus, pvz., „abc1“, „abc2“ ir „abc3“. Nors tai gali atrodyti patogu, šis metodas turi tam tikrų apribojimų, ypač kai bandome vėliau dinamiškai gauti šiuos kintamuosius. Viena iš pagrindinių klaidų priežasčių šiuo atveju yra ta vars () nekeičia tikrosios vietinės apimties taip, kad ji būtų nuolatinė įvairiose kodo dalyse. Dėl to grąžinimo teiginiuose gali atsirasti netikėtų klaidų „kintamasis nerastas“.

Savo požiūriu iš pradžių naudojome a už kilpą kartoti kiekvieną sąrašo elementą ir dinamiškai generuoti kintamųjų pavadinimus derinant eilutę „abc“ su kiekvienu sąrašo elementu. Pavyzdžiui, jei sąrašas yra [1, 2, 3], ciklas sukurs kintamuosius, vadinamus „abc1“, „abc2“ ir „abc3“. Tačiau kol vars () padeda mums saugoti šias vertes ir nuosekliai jas gauti vars () grįžimo fazėje yra sudėtinga, nes šie kintamieji gali likti nepasiekiami, kaip tikimės. Norint to išvengti, vienas iš alternatyvių būdų yra naudoti žodyną šiems sugeneruotiems kintamiesiems saugoti, nes žodynai natūraliai yra skirti dinaminei rakto verčių saugojimui.

Mes taip pat ištyrėme naudodami vykdyti () veikia kaip kitas būdas dinamiškai apibrėžti kintamuosius. The vykdyti () Funkcija leidžia vykdyti Python kodo eilutę, leidžiančią sukurti kintamąjį vykdymo metu, įterpiant kintamojo pavadinimą į kodo eilutę. Tačiau šis metodas taikomas tik konkrečiais atvejais dėl galimos saugumo rizikos ir veiklos sąnaudų. Pavyzdžiui, aplinkose, kuriose dalyvauja vartotojo įvestis, naudojant exec() gali atsirasti pažeidžiamumų, jei nebus tvarkomasi atsargiai. Mūsų pavyzdyje exec() naudojamas kontroliuojamoje aplinkoje, kur esame tikri dėl įvesties, ir jis naudojamas kuriant dinaminius kintamuosius. Vis dėlto šio metodo paprastai vengiama, nebent tai absoliučiai būtina saugioms programoms.

Kitas svarbus šio sprendimo aspektas yra rašymas vienetiniai testai patikrinti, ar kiekvienas metodas (vars(), žodynas ir exec()) veikia taip, kaip numatyta. Naudodami Python unittest biblioteką, nustatėme bandomuosius atvejus, siekdami užtikrinti, kad kiekvienas metodas nuosekliai grąžintų laukiamas reikšmes. Unittest sistema pateikia naudingų tvirtinimų, pvz., assertEqual, kurie lygina funkcijos išvestį su laukiamu rezultatu. Pavyzdžiui, mūsų testas patvirtina, kad paleidus žodynu pagrįstą funkciją su reikšmių sąrašu, gaunama [1,1,1], kaip ir tikėtasi. Naudodami vienetinius testus galime greitai patvirtinti savo kodo patikimumą įvairiuose scenarijuose ir anksti nustatyti neatitikimus. Apskritai šie testai sustiprina geriausią kodavimo praktiką užtikrindami, kad mūsų funkcijos efektyviai ir patikimai tvarkytų kraštutinius atvejus.

def test_with_vars(a):
    # Initialize a dictionary to track generated variables
    for i in range(len(a)):
        # Dynamically assign variable names and values
        vars()[f'abc{a[i]}'] = 1
    # Collect dynamically assigned values and return
    return [vars().get(f'abc{a[i]}', None) for i in range(len(a))]

# Test case to verify solution
b = ['1', '2', '3']
print(test_with_vars(b))  # Expected output: [1, 1, 1]

def test_with_dict(a):
    # Use a dictionary to simulate dynamic variables
    dynamic_vars = {}
    for i in range(len(a)):
        # Use dictionary keys as dynamic variable names
        dynamic_vars[f'abc{a[i]}'] = 1
    # Return list of values using dictionary keys
    return [dynamic_vars.get(f'abc{a[i]}', None) for i in range(len(a))]

# Test case for dictionary-based solution
print(test_with_dict(b))  # Expected output: [1, 1, 1]

def test_with_exec(a):
    # Use exec to create dynamic variables
    for i in range(len(a)):
        exec(f"abc{a[i]} = 1")
    # Verify by returning values
    results = []
    for i in range(len(a)):
        # Access dynamically created variables
        exec(f"results.append(abc{a[i]})")
    return results

# Test case for exec-based solution
print(test_with_exec(b))  # Expected output: [1, 1, 1]

import unittest

class TestDynamicVariableAssignment(unittest.TestCase):
    def test_vars_method(self):
        self.assertEqual(test_with_vars(['1', '2', '3']), [1, 1, 1])
        
    def test_dict_method(self):
        self.assertEqual(test_with_dict(['1', '2', '3']), [1, 1, 1])

    def test_exec_method(self):
        self.assertEqual(test_with_exec(['1', '2', '3']), [1, 1, 1])

# Run the tests
if __name__ == "__main__":
    unittest.main()

Dinaminio kintamojo kūrimo „Python“ alternatyvų tyrinėjimas

Dirbdami su Python, daugelis kūrėjų ieško būdų, kaip dinamiškai kurti ir pasiekti kintamuosius. The vars () funkcija yra vienas iš pirmųjų įrankių, kuriuos reikia išbandyti dinamiškai tvarkant kintamuosius. Tačiau, kaip matėme, pasikliaujant tik vars() manipuliuojant kintamaisiais, kyla iššūkių, ypač susijusių su nuskaitymu ir nuoseklia prieiga. Vietoj to, kūrėjai dažnai skatinami naudoti labiau kontroliuojamas ir patikimas alternatyvas, pvz., žodynus, kurie supaprastina prieigą prie duomenų ir sumažina vykdymo klaidas. Pavyzdžiui, sugeneruotų kintamųjų saugojimas kaip raktų ir reikšmių poras žodyne leidžia išvengti sudėtingų sprendimų ir užtikrina scenarijaus nuoseklumą.

Be žodynų, globaliai () funkcija yra dar viena parinktis, kurią galima naudoti dinamiškai generuojamiems kintamiesiems valdyti. Skirtingai nuo vars (), kuri pirmiausia pasiekia vietinę simbolių lentelę, globals () veikia modulio lygiu, todėl kintamieji pasiekiami visoje programoje. Pavyzdžiui, sukurti kintamąjį visuotinėje srityje naudojant globals()['new_var'] = 'Hello' užtikrina, kad new_var būtų pasiekiamas visame modulyje. Tačiau globals() turėtų būti naudojamas atsargiai dideliuose projektuose, kad būtų išvengta nenumatytų šalutinių poveikių visame pasaulyje. Nepaisant to, jis išlieka naudingas mažo masto projektams, kai būtina visuotinė kintamoji prieiga.

Kai kurie kūrėjai taip pat kreipiasi į Python klases, kai reikia valdyti daugybę atributų su dinaminiais pavadinimais. Naudojant setattr(), galite priskirti naujus atributus klasės egzemplioriams vykdymo metu, efektyviai kurdami „dinaminius kintamuosius“ objekto apimtyje. Pavyzdžiui, bėgimas setattr(obj, 'attribute_name', value) priskiria objektui naują atributą, leidžiantį lanksčiai tvarkyti duomenis kontroliuojamoje aplinkoje. Šis metodas siūlo geriausius iš abiejų pasaulių: dinaminį kintamųjų pavadinimų suteikimą ir inkapsuliavimą, kurie leidžia sutvarkyti duomenis ir užkerta kelią problemoms, būdingoms globals() arba vars() naudojimui. Įtraukus šias vars() alternatyvas, dinaminiams duomenims tvarkyti suteikiama daugiau struktūrinių parinkčių 🧩.