如何在 Python 2.7 中获取未调用函数的局部变量
背景
我们公司平台的开发环境中使用的是 Python 2.7 版本，最近工作中，我遇到这样一个需求：我需要在一个方法中访问另一个函数内部定义的变量。这些变量包括字符串和数字类型，来源于一个预定义的固定函数。
这个固定函数会在执行文件前由平台自动注入，且不能被修改，并且函数中包含的一些变量是动态的，只能注入之后才能知道具体是什么。本质就是这个函数本身的逻辑无法满足我的需求，我需要重写该函数，并且需要保留函数中的一些变量的值。我的目标是，在不执行这个固定函数的前提下，获取到其中局部定义的字符串和数字变量。
例如，固定函数如下：
python
def private_func(*args, **kwargs):
client_cer = "xxxx cer xxxx"
client_key = 'xxxx key xxxx'
other_arg = client_key + client_cer在这个函数中，client_cer 和 client_key 是我要提取的变量，而像 other_arg 这种复杂计算结果的变量则可以忽略。
通过调研和实践，我找到了一种基于 静态分析 的优雅方法，借助 Python 的 inspect 和 ast 模块完成这一任务。
解决方案
思路
- 获取函数源码：使用
inspect模块提取函数源码。 - 解析源码为 AST（抽象语法树）：通过
ast模块读取函数的语法结构。 - 遍历 AST，提取赋值变量：定位赋值语句，提取变量名和值，只保留字符串和数字类型的变量。
代码实现
以下是完整的代码实现，支持 Python 2.7 环境（Python 3 当然也是兼容的）：
python
import inspect
import ast
def analyze_variables_from_source(func):
# 获取函数源码
source = inspect.getsource(func)
tree = ast.parse(source) # 解析为 AST（抽象语法树）
# 提取赋值语句中的变量和值
variables = {}
for node in ast.walk(tree):
if isinstance(node, ast.Assign): # 如果是赋值语句
for target in node.targets:
if isinstance(target, ast.Name): # 确保是变量名
if isinstance(node.value, ast.Str): # 字符串值
variables[target.id] = node.value.s
elif isinstance(node.value, ast.Num): # 数字值
variables[target.id] = node.value.n
return variables使用示例
假设我们要提取 private_func 中的字符串和数字变量：
python
def private_func(*args, **kwargs):
client_cer = "xxxx cer xxxx"
client_key = 'xxxx key xxxx'
other_arg = client_key + client_cer # 忽略这类逻辑调用代码：
python
result = analyze_variables_from_source(private_func)
print(result)
# 输出: {'client_cer': 'xxxx cer xxxx', 'client_key': 'xxxx key xxxx'}支持更多数据类型的扩展
除了字符串和数字，我们还可以扩展代码以支持 列表、字典等数据类型 的提取。以下是改进版代码：
python
import inspect
import ast
def analyze_variables_from_source_extended(func):
source = inspect.getsource(func)
tree = ast.parse(source)
variables = {}
for node in ast.walk(tree):
if not isinstance(node, ast.Assign): # 跳过非赋值语句
continue
for target in node.targets:
if not isinstance(target, ast.Name): # 跳过非变量名的目标
continue
value = node.value
if isinstance(value, ast.Str): # 字符串
variables[target.id] = value.s
elif isinstance(value, ast.Num): # 数字
variables[target.id] = value.n
elif isinstance(value, ast.List): # 列表
variables[target.id] = [
elt.s if isinstance(elt, ast.Str) else
elt.n if isinstance(elt, ast.Num) else None
for elt in value.elts
]
elif isinstance(value, ast.Dict): # 字典
keys = [
key.s if isinstance(key, ast.Str) else
key.n if isinstance(key, ast.Num) else None
for key in value.keys
]
values = [
val.s if isinstance(val, ast.Str) else
val.n if isinstance(val, ast.Num) else None
for val in value.values
]
variables[target.id] = dict(zip(keys, values))
return variables假设 private_func 的变量变得更加多样化：
python
def private_func(*args, **kwargs):
client_cer = "xxxx cer xxxx"
client_key = 'xxxx key xxxx'
numbers = [1, 2, 3, 4]
config = {"host": "localhost", "port": 8080}调用扩展版代码：
python
result = analyze_variables_from_source_extended(private_func)
print(result)
# 输出:
# {
# 'client_cer': 'xxxx cer xxxx',
# 'client_key': 'xxxx key xxxx',
# 'numbers': [1, 2, 3, 4],
# 'config': {'host': 'localhost', 'port': 8080}
# }优缺点分析
优点：
- 安全性：不会执行目标函数代码，完全基于静态分析，避免副作用。
- 灵活性：支持多种数据类型的提取，包括字符串、数字、列表和字典。
- 适用性广：适合在调试、代码检查器、静态分析器等场景中使用。
局限性：
- 无法处理动态计算：例如通过外部调用、运行时计算得到的变量值（如
other_arg）无法直接解析。 - 复杂函数支持有限：如果函数包含嵌套定义或条件语句，需额外逻辑支持。
总结
在 Python 2.7 环境中，通过 inspect 和 ast 模块，我们能够优雅地提取未调用函数的局部变量，且完全避免执行代码的风险。此方法对简单的固定函数非常高效，适用于遗留系统和静态分析工具。