如何为Python函数设置环境变量？

Question

在Lua中，有一个内置的函数叫做 setfenv()，它可以让你提供一个变量表，作为一个函数的环境。下面是一个使用这个函数的例子：

foo = 1
function f()
    print(blech) --Note that no variable named blech has been defined.
end
variableTable = {blech = foo}
setfenv(f, variableTable)
f() -- This will work and print 1, because blech has been defined as foo's value in the variableTable

我这样做的原因是，这样可以为用户搭建一个平台，让他们能够用Lua编写易于理解的脚本（他们可以写不带参数的函数，并且可以放心地相信变量会存在）。这也提供了一种优雅的方法，来排除我不希望他们使用的模块和函数，以确保安全性（例如，如果你定义的变量表中没有os模块，那么更有经验的用户就无法恶意使用它）。

我希望在Python中也能实现同样的功能。Python中有没有类似的做法呢？

Answer 1

你为什么想这么做呢？难道你的代码变得太容易理解了吗？
直接把一个字典或者结构体（struct）传给函数就行了，里面放你的“环境”信息。

编辑：看看你的动机。第一部分我不太明白（在Python里写Lua脚本？这是什么意思？），第二部分明显是错的。这并不能限制环境。首先，你还是可以import os。
限制执行是个比较复杂的话题。我知道的一些内容有：

1. Python的限制模块 - http://docs.python.org/library/restricted.html。这个已经不再推荐使用了。
2. 一个过时的维基页面 - http://wiki.python.org/moin/SandboxedPython。里面没有什么特别有用的内容。
3. PyPy。这可能是个不错的选择。PyPy沙箱文档：http://codespeak.net/pypy/dist/pypy/doc/sandbox.html

Answer 2

我不太明白你为什么想这么做，不过这里有一种比较“hacky”的方法：

def foo():
    print bar
foo.func_globals['bar'] = 1
foo()

注意：这不是我推荐的做法。

Answer 3

这里有个叫做 exec 的东西：

def foo():
    print bar

exec foo.func_code in {"bar": "baz"}

用这个方法其实不是个好主意（我甚至觉得这特别糟糕）。因为它让 foo 的实现变得难以理解，因为你得知道它是怎么被调用的。更好的做法是把参数直接传给函数。

而且，这个方法 并没有 提供任何安全保障。简单来说，Python 本身并不支持限制执行的功能。没有任何东西能阻止用户自己提供这个 foo 的定义：

def foo():
    import os
    os.system("rm -rf /")

就算你没有在映射中提供 os，也不代表他们不能自己去获取它。如果你真的需要限制执行的功能，可能更适合使用 Lua，或者至少可以看看 PyPy 的沙盒模式。