自修改文件:调用与导入

Self-modifying file: call versus import

免责声明:这是关于疯狂边缘情况下奇怪的语言行为。我用它来问一个关于 python 和 memory/disk 读写的更大问题。动态编辑文件并随后调用与导入文件然后调用有何不同?关于从内存加载/从磁盘加载,导入相同的文件是否不同于导出外部模块?什么条件触发从磁盘重新加载函数。

我试图了解 python 函数加载到内存中的方式(以及何时从磁盘重新读取它们)。我写了一个简单的脚本 (temp.py),它在对 modify_this_function 的调用中修改自身,它写入打印行。没什么疯狂的,可预测的行为,在调用时添加打印语句。

import dis

def modify_this_function():
    f = open("temp.py", "r")
    contents = f.readlines()
    f.close()

    contents.insert(3, '\tprint("hello!")\n')

    f = open("temp.py", "w")
    contents = "".join(contents)
    f.write(contents)
    f.close()

modify_this_function()
print(dis.dis(modify_this_function))
modify_this_function()

这个调用没有做任何特别有趣的事情(尽管它确实在重新加载时修改了文件,添加了两个打印语句)。调用 dis.dis 的输出反映了原始函数定义。

  4           0 LOAD_GLOBAL              0 (open)
              3 LOAD_CONST               1 ('temp.py')
              6 LOAD_CONST               2 ('r')
              9 CALL_FUNCTION            2
             12 STORE_FAST               0 (f)

  5          15 LOAD_FAST                0 (f)
             18 LOAD_ATTR                1 (readlines)
             21 CALL_FUNCTION            0
             24 STORE_FAST               1 (contents)

  6          27 LOAD_FAST                0 (f)
             30 LOAD_ATTR                2 (close)
             33 CALL_FUNCTION            0
             36 POP_TOP             

  8          37 LOAD_FAST                1 (contents)
             40 LOAD_ATTR                3 (insert)
             43 LOAD_CONST               3 (3)
             46 LOAD_CONST               4 ('\tprint("hello!")\n')
             49 CALL_FUNCTION            2
             52 POP_TOP             

 10          53 LOAD_GLOBAL              0 (open)
             56 LOAD_CONST               1 ('temp.py')
             59 LOAD_CONST               5 ('w')
             62 CALL_FUNCTION            2
             65 STORE_FAST               0 (f)

 11          68 LOAD_CONST               6 ('')
             71 LOAD_ATTR                4 (join)
             74 LOAD_FAST                1 (contents)
             77 CALL_FUNCTION            1
             80 STORE_FAST               1 (contents)

 12          83 LOAD_FAST                0 (f)
             86 LOAD_ATTR                5 (write)
             89 LOAD_FAST                1 (contents)
             92 CALL_FUNCTION            1
             95 POP_TOP             

 13          96 LOAD_FAST                0 (f)
             99 LOAD_ATTR                2 (close)
            102 CALL_FUNCTION            0
            105 POP_TOP             
            106 LOAD_CONST               0 (None)
            109 RETURN_VALUE        
None

这似乎表明函数在内存中,而不是从磁盘重新加载。对吗?

import dis

def modify_this_function():
    f = open("temp.py", "r")
    contents = f.readlines()
    f.close()

    contents.insert(3, '\tprint("hello!")\n')

    f = open("temp.py", "w")
    contents = "".join(contents)
    f.write(contents)
    f.close()

modify_this_function()
print(dis.dis(modify_this_function))
#modify_this_function()
from temp import modify_this_function

这个函数调用比较有意思

  4           0 LOAD_GLOBAL              0 (open)
              3 LOAD_CONST               1 ('temp.py')
              6 LOAD_CONST               2 ('r')
              9 CALL_FUNCTION            2
             12 STORE_FAST               0 (f)

  5          15 LOAD_FAST                0 (f)
             18 LOAD_ATTR                1 (readlines)
             21 CALL_FUNCTION            0
             24 STORE_FAST               1 (contents)

  6          27 LOAD_FAST                0 (f)
             30 LOAD_ATTR                2 (close)
             33 CALL_FUNCTION            0
             36 POP_TOP             

  8          37 LOAD_FAST                1 (contents)
             40 LOAD_ATTR                3 (insert)
             43 LOAD_CONST               3 (3)
             46 LOAD_CONST               4 ('\tprint("hello!")\n')
             49 CALL_FUNCTION            2
             52 POP_TOP             

 10          53 LOAD_GLOBAL              0 (open)
             56 LOAD_CONST               1 ('temp.py')
             59 LOAD_CONST               5 ('w')
             62 CALL_FUNCTION            2
             65 STORE_FAST               0 (f)

 11          68 LOAD_CONST               6 ('')
             71 LOAD_ATTR                4 (join)
             74 LOAD_FAST                1 (contents)
             77 CALL_FUNCTION            1
             80 STORE_FAST               1 (contents)

 12          83 LOAD_FAST                0 (f)
             86 LOAD_ATTR                5 (write)
             89 LOAD_FAST                1 (contents)
             92 CALL_FUNCTION            1
             95 POP_TOP             

 13          96 LOAD_FAST                0 (f)
             99 LOAD_ATTR                2 (close)
            102 CALL_FUNCTION            0
            105 POP_TOP             
            106 LOAD_CONST               0 (None)
            109 RETURN_VALUE        
None
hello!
  4           0 LOAD_CONST               1 ('hello!')
              3 PRINT_ITEM          
              4 PRINT_NEWLINE       

  5           5 LOAD_GLOBAL              0 (open)
              8 LOAD_CONST               2 ('temp.py')
             11 LOAD_CONST               3 ('r')
             14 CALL_FUNCTION            2
             17 STORE_FAST               0 (f)

  6          20 LOAD_FAST                0 (f)
             23 LOAD_ATTR                1 (readlines)
             26 CALL_FUNCTION            0
             29 STORE_FAST               1 (contents)

  7          32 LOAD_FAST                0 (f)
             35 LOAD_ATTR                2 (close)
             38 CALL_FUNCTION            0
             41 POP_TOP             

  9          42 LOAD_FAST                1 (contents)
             45 LOAD_ATTR                3 (insert)
             48 LOAD_CONST               4 (3)
             51 LOAD_CONST               5 ('\tprint("hello!")\n')
             54 CALL_FUNCTION            2
             57 POP_TOP             

 11          58 LOAD_GLOBAL              0 (open)
             61 LOAD_CONST               2 ('temp.py')
             64 LOAD_CONST               6 ('w')
             67 CALL_FUNCTION            2
             70 STORE_FAST               0 (f)

 12          73 LOAD_CONST               7 ('')
             76 LOAD_ATTR                4 (join)
             79 LOAD_FAST                1 (contents)
             82 CALL_FUNCTION            1
             85 STORE_FAST               1 (contents)

 13          88 LOAD_FAST                0 (f)
             91 LOAD_ATTR                5 (write)
             94 LOAD_FAST                1 (contents)
             97 CALL_FUNCTION            1
            100 POP_TOP             

 14         101 LOAD_FAST                0 (f)
            104 LOAD_ATTR                2 (close)
            107 CALL_FUNCTION            0
            110 POP_TOP             
            111 LOAD_CONST               0 (None)
            114 RETURN_VALUE        
None

在这里,似乎调用了 print 并且它出现在反汇编程序输出中。那么这是否表明导入触发了从磁盘重新读取?不是通过简单地调用函数启动的重读。我的直觉是正确的吗?

您正在加载您的模块两次。这通常是不可能的,因为 Python 缓存模块对象,但它可能会发生。这次发生是因为您第一次将它作为主模块加载,名为 __main__。第二次将其加载为正常名称 temp。第二次,您将看到模块在 import 再次加载之前对其自己的文件所做的修改的结果。

导入模块后,对其加载源文件的更改不会反映在模块代码中,这些代码都是在加载模块时编译的。在某些情况下,此类更改 可能 会使某些调试工具混淆以读取错误版本的源代码并误报错误位置和其他详细信息,但它们不会对代码的运行方式产生任何影响。

您还可以使用 reload 函数(来自 [=23= 的现代版本中的 importlib,Python 2 中的内置函数)按需重新加载模块。新版本模块的内容会覆盖原来的版本。请注意,旧版本模块中对对象的任何外部引用都将保持指向相同的旧对象。