Python __setattr__ 和 __getattr__ 用于全局范围？

Question

假设我需要创建自己的小型 DSL，它将使用 Python 来描述某种数据结构。例如，我希望能够编写类似于

f(x) = some_stuff(a,b,c)

Python 的东西，而不是抱怨未声明的标识符或尝试调用函数 some_stuff，而是将其转换为文字表达式以方便我使用。

通过创建一个具有正确重新定义的 __getattr__ 和 __setattr__ 方法的类，并按如下方式使用它，可以获得对此的合理近似：

e = Expression()
e.f[e.x] = e.some_stuff(e.a, e.b, e.c)

不过，如果它是这样的话，那就太酷了可以摆脱烦人的“e”。前缀，甚至可能避免使用 []。所以我想知道，是否有可能以某种方式暂时“重新定义”全局名称查找和分配？与此相关的是，也许有好的软件包可以轻松实现 Python 表达式的这种“引用”功能？

Answer 1

我不确定这是一个好主意，但我想我应该给它尝试一下。总结一下：

class PermissiveDict(dict):
    default = None

    def __getitem__(self, item):
        try:
            return dict.__getitem__(self, item)
        except KeyError:
            return self.default

def exec_with_default(code, default=None):
    ns = PermissiveDict()
    ns.default = default
    exec code in ns
    return ns

Answer 2

您可能想看看 Python 中包含的 ast 或 parser 模块，以解析、访问和转换输入的抽象语法树（或分别为解析树）代码。据我所知，用 Python 编写的 Sage 数学系统也有类似的预编译器。

Answer 3

为了回应 Wai 的评论，这是我发现的一个有趣的解决方案。首先，为了再次解释它的作用，假设您有以下代码：

definitions = Structure()
definitions.add_definition('f[x]', 'x*2')
definitions.add_definition('f[z]', 'some_function(z)')
definitions.add_definition('g.i', 'some_object[i].method(param=value)')

其中添加定义意味着解析左侧和右侧以及做其他丑陋的事情。现在，这里的一种（不一定好，但肯定有趣）方法允许将上面的代码编写如下：

@my_dsl
def definitions():
    f[x] = x*2
    f[z] = some_function(z)
    g.i  = some_object[i].method(param=value)

并让 Python 在幕后完成大部分解析。
这个想法基于简单的 exec ;在 Ian 提到的 语句中，添加了一个黑客行为。也就是说，必须稍微调整函数的字节码，并将所有局部变量访问操作 (LOAD_FAST) 切换为来自环境的变量访问 (LOAD_NAME)。

显示比解释更容易： http://fouryears.eu/wp-content/uploads/ pydsl/

您可能需要使用各种技巧来使其实用。例如，在上面链接提供的代码中，您不能使用内置函数和语言结构，例如 @my_dsl 函数中的 for 循环和 if 语句。不过，您可以通过向 Env 类添加更多行为来实现这些功能。

更新。 这里是对同一件事的稍微更详细的解释。