Deep Engineering

ЗАМЕР

bench/comprehensions/scope.py

Скрипт, которым получены числа в статье, и запись прогона. Файл читается на сборке из репозитория — это тот самый код, который запускали, а не его копия.

Цитируется в статье
/ru/interview/python/comprehensions
Как запустить
for v in 3.11 3.12 3.13 3.14; do python$v bench/comprehensions/scope.py; done

Запись прогона

Замеры для урока «Включения: где проходит граница»

Скрипт Что показывает
scope.py где именно проходит граница области видимости: переменная не течёт, первый итерируемый вычисляется снаружи, тело класса даёт NameError там, где функция не даёт
walrus.py единственное, что ходит через границу наружу: := связывает имя в объемлющей области (PEP 572), плюс два запрета и заявленный мотив
silent.py две ошибки, которые не падают: подменённая константа в теле класса и утёкший морж
cost.py включение против цикла против map — и что на самом деле решает
bytecode.py что изменил PEP 709, чего не изменил, и почему «вынести метод в локальную» больше не помогает
for v in 3.11 3.12 3.13 3.14; do python$v bench/comprehensions/scope.py; done

Практика урока

practice.py — источник ответов двух практических задач урока, а runs/practice.txt — дословная запись его прогона. Ответ задачи не сочиняется: сборка сверяет заявленное с этой записью (scripts/validate-practice.mjs) и не проходит, если они разошлись.

Прогон снят 30.08.2026 на CPython 3.13.7 (Clang 20.1.4). Абсолютные числа — этой машины; переносится кратность, и задача «во сколько раз» стоит именно на ней.

Кратность устойчива только потому, что формы меряются ВПЕРЕМЕЖКУ: в каждом круге меряются все, минимум для каждой берётся по кругам. Пока замеры шли подряд, просадка машины в окне одной формы целиком доставалась ей, и отношение гуляло в полтора раза от запуска к запуску (измерено на декораторах: 5,9 / 7,1 / 7,5 / 9,2). После перехода на чередование расхождение между прогонами не выходит за несколько процентов. Перезаписывать запись прогона имеет смысл только вместе с проверкой задачи: если после перезапуска ответ изменился, менять нужно задачу, а не файл.

Главное, что здесь измерено

Граница проходит не по скобкам включения. Справочник: «aside from the iterable expression in the leftmost for clause, the comprehension is executed in a separate implicitly nested scope». Отсюда четыре строки подряд в одном теле класса, из которых работают первая и последняя:

[x for x in raw]                  -> [2, 3, 5]
[x * multiplier for x in raw]     -> NameError: name 'multiplier' is not defined
[x for x in raw if x > limit]     -> NameError: name 'limit' is not defined
[x + y for x in raw for y in raw] -> NameError: name 'raw' is not defined
обычный for/append по raw         -> [20, 30, 50]

Четвёртая строка — самая наглядная: raw в ней написано дважды, и первое вхождение видно, а второе нет.

Правило не менялось четыре версии подряд. PEP 709 (3.12) встроил включения в вызывающий код — MAKE_FUNCTION и вложенного объекта кода у них больше нет, — но область видимости осталась прежней. Проверено: на 3.11, 3.12, 3.13 и 3.14 scope.py печатает одни и те же три NameError.

Выбор «включение или цикл или map» почти ничего не стоит. На 3.13.7 разброс между тремя способами — 1,13 раза. Решает другое: убрать вызов кода на Python из тела даёт 1,7 раза, а заменить условие на Python вызовом filter(None, …) — ещё 1,8.

Приём «вынести метод в локальную» стоит дороже, чем не выносить. Около десяти процентов, устойчиво. Инструкций в теле цикла при этом поровну — девять и девять; разница в том, что out.append(...) компилируется в LOAD_ATTR с установленным младшим битом (форма, которая кладёт на стек метод и self сразу), а вызов через локальную переменную идёт обычным путём и подставляет self на каждом вызове.

Чего здесь нет и почему

Сравнения спискового включения с генераторным выражением. Оно разобрано в уроке «Итераторы и генераторы» — там же и про то, что PEP 709 генераторных выражений не касается. Повторять его здесь значило бы дать два разных набора чисел на один и тот же вопрос.

Времени для walrus.py и scope.py. Область видимости — вопрос семантики; наносекунды в этих разделах ничего бы не подкрепили.

Правило версий

Время между версиями не сравнивается. Числа 3.13.7 и 3.14.7 в cost.py приводятся рядом как два независимых результата; сравнивать можно только кратности внутри одного прогона. Наблюдения scope.py, walrus.py и bytecode.py от версии к версии сравнивать можно: там не время, а имена инструкций, наличие объектов кода и текст сообщений об ошибках.

Скрипт

119 строк
"""Где проходит граница области видимости включения — и что через неё ходит.

ЗАЧЕМ ЭТО. Про включения знают одно: «переменная цикла наружу не течёт». Это
верно и это половина правила. Вторая половина в справочнике сформулирована так:

    However, aside from the iterable expression in the leftmost `for` clause,
    the comprehension is executed in a separate implicitly nested scope.

То есть граница проходит не по скобкам включения, а внутри него: первый
итерируемый вычисляется СНАРУЖИ, всё остальное — внутри. Из этого следуют три
вещи, которые обычно узнают по ошибке, и все три проверяются здесь запуском.

  1. Переменная цикла не течёт наружу.
  2. Первый итерируемый видит имена внешней области, остальные части — нет.
  3. В теле класса это даёт NameError на имя, которое написано строкой выше.
"""
import sys

print("PY", sys.version.split()[0])


def rule(title):
    print()
    print(title)
    print("-" * len(title))


# ------------------------------------------------- 1. переменная не течёт
rule("1. Переменная цикла наружу не течёт")

y = "значение снаружи"
squares = [y for y in range(3)]
print(f"  [y for y in range(3)] -> {squares}")
print(f"  y после включения     -> {y!r}")
print("  Обычный цикл вёл бы себя иначе:")
for y2 in range(3):
    pass
print(f"  for y2 in range(3) -> y2 после цикла = {y2!r}")


# ------------------------------------- 2. первый итерируемый — снаружи
rule("2. Первый итерируемый вычисляется снаружи, остальное — внутри")


class Prices:
    """Тело класса — единственное место, где разницу видно без ухищрений.

    Функция сюда не годится: у неё есть замыкание, и включение внутри функции
    видит её локальные имена нормально. У класса замыкания нет — справочник
    говорит об этом прямо: «The scope of names defined in a class block is
    limited to the class block; it does not extend to the code blocks of
    methods. This includes comprehensions and generator expressions».
    """

    raw = [2, 3, 5]
    multiplier = 10
    limit = 3

    # Первый итерируемый — виден.
    ok_first = [x for x in raw]

    # Имя в выражении — не видно.
    try:
        bad_expr = [x * multiplier for x in raw]
    except NameError as e:
        bad_expr = f"NameError: {e}"

    # Имя в условии — не видно.
    try:
        bad_cond = [x for x in raw if x > limit]
    except NameError as e:
        bad_cond = f"NameError: {e}"

    # Второй итерируемый — не виден.
    try:
        bad_second = [x + y for x in raw for y in raw]
    except NameError as e:
        bad_second = f"NameError: {e}"

    # А обычный цикл в том же теле класса видит всё.
    loop = []
    for x in raw:
        loop.append(x * multiplier)


print(f"  [x for x in raw]                 -> {Prices.ok_first}")
print(f"  [x * multiplier for x in raw]    -> {Prices.bad_expr}")
print(f"  [x for x in raw if x > limit]    -> {Prices.bad_cond}")
print(f"  [x + y for x in raw for y in raw]-> {Prices.bad_second}")
print(f"  тот же цикл через for/append     -> {Prices.loop}")
print()
print("  Четыре строки подряд в одном теле класса. Первая работает, потому что")
print("  raw — первый итерируемый. Три следующие падают. Пятая работает,")
print("  потому что обычный цикл никакой отдельной области не заводит.")


# -------------------------------------------- 3. внутри функции всё иначе
rule("3. Внутри функции тех же ошибок нет")


def inside_function():
    raw = [2, 3, 5]
    multiplier = 10
    limit = 3
    return (
        [x * multiplier for x in raw],
        [x for x in raw if x > limit],
        [x + y for x in raw for y in raw][:3],
    )


expr, cond, second = inside_function()
print(f"  [x * multiplier for x in raw]     -> {expr}")
print(f"  [x for x in raw if x > limit]     -> {cond}")
print(f"  [x + y for x in raw for y in raw] -> {second} ...")
print()
print("  Ровно тот же код, что падал в теле класса. Разница не во включении,")
print("  а в том, что у функции есть замыкание, а у тела класса нет.")