python使用exec()函数创建全局变量的困惑

先看一段代码：这里在a()函数里定义了一个全局变量a1，后面的调用和修改都没有任何问题。

def a():
    global a1  # 定义一个全局变量a1
    a1 = int


def b():
    global a1
    a1 = 100


if __name__ == __main__:
    a()
    print(a1)
    a1 = 1
    print(a1)
    b()
    print(a1)
    

# 运行结果：
# <class int>
# 1
# 100

现在把a()函数里用exec()函数来取代实际的语句：出现了变量未定义的错误提示。原因未知，也没有在网上搜到合理的解释。

def a():
    exec("global a1")
    exec("a1 = int")


if __name__ == __main__:
    a()
    print(a1)


# 运行结果：Traceback (most recent call last):
# File "E:	est3.py", line 9, in <module>
# print(a1)
# NameError: name a1 is not defined

如果将exec()函数不放到子函数的语句中，是可以的，比如：

if __name__ == __main__:
    exec("global a1")
    exec("a1 = int")
    print(a1)
    a1 = 100
    print(a1)


或者：
exec("global a1")
exec("a1 = int")


if __name__ == __main__:    
    print(a1)
    a1 = 100
    print(a1)


# <class int>
# 100

但是这样的话就无法将使用exec()函数创建变量的方法封装以供方便调用。例如要创建10个bool变量b0-b9，就有以下代码：

def a():
    global b0
    b0 = True
if __name__ == __main__:
    for i in range(10):
        exec(global b + str(i))
        exec(b + str(i) +  = bool)
    # print(globals())
    print(b0)
    a()
    print(b0)

# <class bool>
# True

无法将

for i in range(10): exec(global b + str(i)) exec(b + str(i) + = bool)

这一段代码进行封装

如果使用定义类的方法来间接实现：

class A:    # 这是一个类似于全局变量的类
    for i in range(10):        
        exec(b + str(i) +  = bool)


def b():
    A.b0 = True  # 调用和修改A类中的变量


if __name__ == __main__:
    print(A.b0)    # <class bool>
    b()
    print(A.b0)   # True

如果使用定义外部函数的方法来间接实现：

新建test.py:输入以下代码
for i in range(10):    
    exec(b + str(i) +  = bool)

在主程序中调用上面定义的变量：
import test as A  # 导入定义变量的类


def b():
    A.b0 = True    # 调用和修改类中的变量


if __name__ == __main__:
    print(A.b0)    # <class bool>
    b()
    print(A.b0)   # True

使用这两种方法都可以实现在主函数中间接地调用封装好的含有exec()函数的方法。有没有更好的方法，很希望高手指点！

如果使用定义外部函数的方法，但又不希望出现A.b0这种写法，希望如同真正的全局变量那样直接使用b0，可以在主函数内将其全部声明为global来实现。代码如下：

新建test.py,输入以下代码：

tags = []
for i in range(11):
    exec(b + str(i) +  = int)
    exec(tags.append( + str(i) + ))

主程序的代码：


from test import *  # 导入外部定义的变量


def b():
    global b0
    b0 = 200    # 调用和修改变量


if __name__ == __main__:
    for t in tags:
        exec(global  + t)    # 将导入的外部定义变量全部声明为全局变量
    print(b8)    # <class bool>
    b5 = 1
    print(b5)   # 1
    b()
    print(b0)     # 200