在 Python 中获取中间值？

Question

我正在尝试编写一个 Python sys.excepthook，它除了打印出您编写的代码的堆栈跟踪外，还打印出 repr每个评估值。

例如，如果我运行下面的代码：

def greeting():
    return 'Hello'

def name():
    return

greeting() + name()

而不只是打印出来：

Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in <module>
        greeting() + name()
TypeError: cannot concatenate 'str' and 'NoneType' objects

它还会打印出 'Hello' + None 这样我就可以立即看到哪个值无效并知道要查看的代码的正确区域（显然这是一个非常简单的示例）。

我知道 CPU 需要将这些中间值存储在一些临时寄存器中...我怀疑 Python 内部必须做类似的事情，我希望有一些方法我可以访问这些临时值，可能是通过 inspect 模块或类似的东西。

Answer 1

使用 pythonic try/except 块：

g = greeting()
n = name()
try:
    g + n
except:
    raise ValueError('g: %s, n: %s' % (g, n))

对于@LukasGraf，"proper Python coding practices"上的阅读清单：

Answer 2

调用 sys.exceptionhook() 时，您无法再获得这些中间值，因为它们已经消失了。是的，组件表达式的中间结果存储在某个地方 Python。您当时无法直接访问 'somewhere'，发生异常时也根本不会保留这些内容。

在 CPython 中，标准 Python 实现，即 'somewhere' 是附加到当前执行帧的堆栈（每个主动功能有一个）。 Python 代码被编译为 字节码 ，然后计算循环执行该字节码，字节码中的 individual bytecode instructions 对该堆栈进行操作。

您可以使用 dis.dis() function 查看示例表达式使用的字节码：

>>> import dis
>>> dis.dis("greeting() + name()")
  1           0 LOAD_NAME                0 (greeting)
              2 CALL_FUNCTION            0
              4 LOAD_NAME                1 (name)
              6 CALL_FUNCTION            0
              8 BINARY_ADD
             10 RETURN_VALUE

然后查看那些字节码指令的作用：

LOAD_NAME 0 找到名为 greeting 的对象并将其放在堆栈顶部 (TOS)。
CALL_FUNCTION 0 从堆栈中删除 0 个元素作为调用的参数，然后从堆栈中取出下一个对象作为可调用对象，使用参数调用该对象，并将结果作为新服务条款。
BINARY_ADD取出栈顶的两个元素，将它们相加，并将结果放回TOS。

因此，LOAD_NAME 和 CALL_FUNCTION 一起执行对命名对象的调用，堆栈顶部最终引用两个结果，name() 结果位于greeting() 结果。 BINARY_ADD 指令然后将堆栈中的这两个结果替换为将它们加在一起的结果。

您无法从 Python 中访问该堆栈，因为正是执行 Python 字节码的行为首先使 Python 工作。任何可以访问堆栈的代码都必须处理堆栈当前正用于执行该 Python 代码的事实！

但是你有一个更大的问题。如果您查看 CPython 源代码，您可以在 ceval.c 中的评估循环中搜索指令名称。当您查看 BINARY_ADD instruction implementation 时，您可以看到两个输入值在将它们加在一起之前 从堆栈中移除：

TARGET(BINARY_ADD) { PyObject *right = POP(); PyObject *left = TOP(); PyObject *sum; // code to set sum as the result of addibg left to right SET_TOP(sum); if (sum == NULL) goto error; DISPATCH(); }

如果 BINARY_ADD 因异常而失败，则 sum == NULL 为真并执行 goto error 以结束调用堆栈并将异常传播到第一个 try阻止或失败，最终调用 sys.excepthook() 函数。那时，中间结果从堆栈中消失了。上面块中的局部 right 和 left 指针也很长，早已不复存在（C 使用块作用域，当执行 goto error 时，作用域退出，因此变量丢失）。

在 Python 中获取中间值？

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