前幾天，我們Python貓交流學(xué)習(xí)群 里的 M 同學(xué)提了個(gè)問題。這個(gè)問題挺有意思，經(jīng)初次討論，我們認(rèn)為它無解。

然而，我認(rèn)為它很有價(jià)值，應(yīng)該繼續(xù)思考怎么解決，所以就在私密的知識(shí)星球上記錄了下來。

萬萬沒想到的是，在第二天，有兩位同學(xué)接連給出了解決方法！

由此，群內(nèi)出現(xiàn)了一輪熱烈的技術(shù)交流。

本文將相關(guān)的內(nèi)容要點(diǎn)作了梳理，并由此引申到更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)話題，希望對(duì)你有所幫助。

1、如何動(dòng)態(tài)生成變量名？

M 同學(xué)的問題如下：

打擾一下大家，請(qǐng)教一個(gè)問題，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?

簡(jiǎn)單理解，這個(gè)問題的意思是，將字符串內(nèi)容作為其它對(duì)象的變量名。

list 中的元素是字符串，此處的 ‘A'-‘D' 是常量 ，而在要求的結(jié)果中，A-D 是變量 。

如果強(qiáng)行直接將常量當(dāng)做變量使用，它會(huì)報(bào)錯(cuò)：

>>> 'A' = []
...SyntaxError: can't assign to literal

報(bào)錯(cuò)中的literal 指的是字面量 ，這是計(jì)算機(jī)科學(xué)中常見的一個(gè)概念，用于表達(dá)源代碼中的固定值。 例如，整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串等基本類型，就是字面量。

字面量指的就是一個(gè)量本身，可以理解為一種原子性的實(shí)體，當(dāng)然不能再被賦值了。

所以，取出的字符串內(nèi)容，并不能直接用作變量名，需要另想辦法。

有初學(xué)者可能會(huì)想，list[0] = [] 行不行？當(dāng)然不行，因?yàn)闆]有出現(xiàn) A 。那 A = list[0] ，接著 A = [] 呢？那也不行，因?yàn)檫@里的 A 是你憑空定義出來的，而不是從已有條件中生成的。

當(dāng)時(shí)，群里只有兩三個(gè)同學(xué)參與了討論，我們沒想到解決辦法。但是，我覺得這個(gè)題目很有意思，值得玩味。

因?yàn)?，如果能解決這個(gè)問題，那就意味著可以不作預(yù)先定義，而是動(dòng)態(tài)地生成變量名，這不僅能減少給變量取名的麻煩，還實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)編碼！

可以設(shè)想一下未來，人工智能在編寫代碼的時(shí)候，如果能根據(jù)已知條件，動(dòng)態(tài)生成變量名，那編寫代碼的過程不就順利多了么？（據(jù)說，現(xiàn)在已經(jīng)有人工智能可以編寫代碼了，不知它在取變量名時(shí)，是用的什么方法？）

2、辦法總是有的

最近，學(xué)習(xí)群里蒙混進(jìn)來了幾個(gè)打廣告的，為此，我決定提高審核門檻，例如，用群里的問題來作個(gè)考核。

萬萬沒想到的是，第一個(gè)被考核到的 Q 同學(xué)，幾乎不假思索地就說出了一個(gè)解決上述問題的思路。而偏偏就是那么巧 ，幾乎在同時(shí)，群內(nèi)的 J 同學(xué)給出了另外一個(gè)解決方法（他沒看到群內(nèi)的討論，而是看到了知識(shí)星球的記錄，才知道這個(gè)問題的）。

也就是說，前一晚還以為無解的問題，在第二天竟得到了兩種不同的解決方法！

那么，他們的答案是什么呢？

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

這個(gè)方法通過修改全局命名空間，巧妙地“定義”出了新的變量。globals() 方法取出來的是一個(gè)字典，字符串 ‘A' 是其中一個(gè)鍵值（key），而這個(gè)鍵值恰恰是全局命名空間中的一個(gè)變量，這就實(shí)現(xiàn)了從常量到變量的轉(zhuǎn)化。

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層面上，空列表 [] 作為一個(gè)值（value）跟它的字符串鍵值綁定在一起，而在運(yùn)用層面上，它作為變量?jī)?nèi)容而跟變量名綁定在一起。

看到這個(gè)回答的時(shí)候，我就突然想起來了，上個(gè)月轉(zhuǎn)載過一篇《Python 動(dòng)態(tài)賦值的陷阱》，講的正是動(dòng)態(tài)地進(jìn)行變量賦值 的問題??！我似乎只關(guān)注了 globals() 與 locals() 用法的區(qū)別，卻沒有真正地掌握它們的原初用途。

J 同學(xué)說，他正是看了那篇文章，才學(xué)得了這個(gè)方法。這就有意思了，我分享了一個(gè)自己囫圇吞棗的知識(shí)，然后它被 J 同學(xué)吸收掌握，最后反饋回來解決了我的難題。

我真切地感受到了知識(shí)分享的魅力：知識(shí)在流動(dòng)中獲得生命，在碰撞中锃亮色澤。

同時(shí)，我也真切地明白了一個(gè)互助的學(xué)習(xí)團(tuán)體的好處：利人者也利己，互助者共同進(jìn)步。

3、動(dòng)態(tài)執(zhí)行代碼的方法

新進(jìn)群的 Q 同學(xué)，提供了一個(gè)不同的答案：

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

他的寫法用到了 Python 3.6 才引入的 f-strings 特性，事實(shí)上，在較低版本中，也是可以實(shí)現(xiàn)的，只需要保證 exec() 方法接收的參數(shù)是包含了變量 i 的字符串即可，例如這樣寫：

            
# 以下代碼可替換上例的第 4 行
exec(i + " = []")
# 或者：
exec("{} = []".format(i))
# 或者：
exec(' '.join([i, '= []']))
          

這幾種寫法的區(qū)別只是字符串拼接法的區(qū)別，關(guān)于如何拼接字符串，以及不同方法之間的區(qū)別，可參看《詳解Python拼接字符串的七種方式》。

Q 同學(xué)這個(gè)答案的核心在于 exec() 方法，它是內(nèi)置的，用途是執(zhí)行儲(chǔ)存在字符串或文件中的代碼段。

它的基礎(chǔ)用法如下：

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

# 執(zhí)行代碼段
>>> s = """
>>> x = 10
>>> y = 20
>>> sum = x + y
>>> print(sum)
>>> """
>>> exec(s)
30
          

看完了 exec() 的用法，我們?cè)倩貋砜?Q 同學(xué)的答案。for-循環(huán)中取出來的 i 是字符串，而拼接后的字符串經(jīng)過 exec() 的處理，就獲得了動(dòng)態(tài)編寫代碼的效果。

也就是說，因?yàn)樽址Ａ康膬?nèi)容被當(dāng)做有效代碼而執(zhí)行了，其中的 'A'-'D' 元素，就取得了新的身份，變成了最終的 A-D 變量名。

這個(gè)方法看起來很簡(jiǎn)單啊，可是由于 exec() 方法太生僻了，直到 Q 同學(xué)提出，我們才醒悟過來。

注意：在 Python3 中，exec() 是個(gè)內(nèi)置方法；而在 Python2 中，exec 是個(gè)語句（statement），另外有個(gè) execfile() 方法，兩者相合并，就成了 Python3 中的 exec() 方法。本文使用的是 Python3。

4、總結(jié)

抽象一下最初的問題，它實(shí)際問的是“如何將字符串內(nèi)容作為其它對(duì)象的變量名”，更進(jìn)一步地講是――“如何將常量轉(zhuǎn)化為變量 ”。

使用直接進(jìn)行賦值的靜態(tài)方法，行不通。

兩位同學(xué)提出的方法都是間接的動(dòng)態(tài)方法：一個(gè)是動(dòng)態(tài)地進(jìn)行變量賦值，通過修改命名空間而植入變量；一個(gè)是動(dòng)態(tài)地執(zhí)行代碼，可以說是通過“走后門”的方式，安插了變量。

兩種方法殊途同歸，不管是白貓還是黑貓，它們都抓到了老鼠。

這兩種方法已經(jīng)給我們帶來了很有價(jià)值的啟發(fā)，同時(shí)，因?yàn)樗鼈儯簝?nèi)小伙伴們更是發(fā)散地討論一些相關(guān)聯(lián)的話題，例如：S 同學(xué)提出了另一種修改命名空間中變量的寫法、L 同學(xué)提到了 eval() 的意義、eval() 與 exec() 的區(qū)別、我查到了為什么要慎用 eval() 、C 與 H 同學(xué)提到了 eval() 的安全用法……

雖然，某些話題無法在群聊中充分展開，但是，這些話題知識(shí)的延展聯(lián)系，大大地豐富了本文開頭的問題，這一個(gè)微小的問題，牽連出來了兩個(gè)大的知識(shí)體系。

最后，真得感謝群內(nèi)的這些愛學(xué)習(xí)的優(yōu)秀的同志們！除了文中提及的，還有一些同學(xué)也做了積極貢獻(xiàn)，大家都很給力！