一、核心速查表

函数	返回类型	本质含义	是否有值	主要用途	常见坑点
vars(obj)	dict	obj.__dict__	✅ 有值	查看/修改对象的实例属性	仅限有 __dict__ 的对象
dir(obj)	list[str]	对象的所有属性名	❌ 无值	探索对象“有什么”	不包含值，顺序无意义
locals()	dict	当前局部作用域变量表	✅ 有值	查看当前函数/模块的局部变量	函数内修改不一定生效
globals()	dict	当前全局作用域变量表	✅ 有值	查看/修改全局变量	模块级别才是真正的全局

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二、逐个深度拆解

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1️⃣ vars() ——「对象的属性字典」

✅ 核心定义

vars(obj) == obj.__dict__

👉 返回对象的可写属性字典

✅ 适用对象

• 自定义类的实例
• 类本身
• 模块

❌ 不适用对象

vars(1)
vars("abc")
vars([1, 2])

原因：内置类型没有 __dict__

✅ 经典示例

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

p = Person("Alice")

print(vars(p))     # {'name': 'Alice'}
print(p.__dict__)  # {'name': 'Alice'}

⚠️ 重要特性

d = vars(p)
d["age"] = 18
print(p.age)  # 18（原地修改）

✅ 返回的是同一个 dict，不是拷贝

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2️⃣ dir() ——「对象的属性清单」

✅ 核心定义

返回一个字符串列表，列出对象“能访问到的所有属性名”

✅ 特点

• 包含：
  • 实例属性
  • 类属性
  • 继承的方法
  • 魔术方法（__xxx__）
• 不包含属性值

✅ 示例

class A:
    x = 1
    def foo(self): pass

a = A()

print(dir(a))
# ['__class__', '__delattr__', ..., 'foo', 'x']

✅ 调试神器

print([x for x in dir(obj) if not x.startswith("__")])

⚠️ 注意

dir(int)      # 能看到 int 的所有方法
vars(int)     # ✅ 有（类属性）
vars(1)       # ❌ 报错

✅ dir() 永远不报错

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3️⃣ locals() ——「当前局部作用域」

✅ 核心定义

返回当前作用域中所有“局部变量”组成的字典

✅ 不同场景的行为

① 在模块顶层

a = 1
b = 2

print(locals() is globals())  # True

② 在函数内部

def foo():
    x = 10
    y = 20
    print(locals())

foo()
# {'x': 10, 'y': 20}

⚠️ 超级重要（面试高频）

def foo():
    x = 10
    locals()["x"] = 99
    print(x)  # 10（不会变！）

✅ 函数中的 locals() 是只读快照
❌ 修改不会影响真实局部变量

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4️⃣ globals() ——「当前全局作用域」

✅ 核心定义

返回当前模块命名空间的字典

✅ 特点

• 包含：
  • 全局变量
  • 导入的模块
  • 定义的类和函数
• 可写

✅ 示例

x = 100

def bar():
    globals()["x"] = 999

bar()
print(x)  # 999 ✅

✅ 动态创建全局变量（慎用）

globals()["new_var"] = 123
print(new_var)  # 123

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三、四者关系一张图（逻辑视角）

作用域 / 对象
├── 模块
│   ├── globals() → 模块级变量
│   ├── locals()  → 同 globals()
│   ├── vars()    → 模块.__dict__
│   └── dir()     → 模块所有属性
│
├── 函数
│   ├── globals() → 模块级
│   ├── locals()  → 函数局部变量（只读）
│   └── dir()     → 当前作用域可见名字
│
└── 对象
    ├── vars(obj) → 实例属性字典
    └── dir(obj)  → 所有可访问属性名

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四、一句话记忆法

🔑 vars = 属性字典（有值）

🔑 dir = 属性名单（有名）

🔑 locals = 眼前变量（局部）

🔑 globals = 文件级变量（全局）

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五、常见面试 & 实战问答

Q1：vars() 和 dir() 哪个更常用？

✅ 调试用 vars()，探索用 dir()

Q2：为什么函数里改 locals() 没用？

✅ 因为 CPython 的局部变量是静态槽位，不是 dict

Q3：__slots__ 为什么不能用 vars()？

✅ 因为 __slots__ 禁用了 __dict__

Q4：globals() 能改别人模块吗？

❌ 不能，只能改当前模块

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六、终极对照示例

x = 1

class Demo:
    y = 2
    def __init__(self):
        self.z = 3

d = Demo()

print(vars(d))     # {'z': 3}
print(dir(d))      # [... 'y', 'z']
print(locals())    # 包含 x, Demo, d
print(globals())   # 同 locals()