如何将 Julia 代码中的所有全局变量保存到文件中？

如何解决如何将 Julia 代码中的所有全局变量保存到文件中？

我正在尝试将 Julia 代码中的所有全局变量保存到一个文件中，以便可以在单独的 Julia 代码中读取它，并将相同的值分配给具有相同名称的全局变量。我知道像字典这样的数据结构可以很容易地保存到 JSON/JLD2/.. 文件等中，但它会非常麻烦，需要大量的手动工作才能将变量保存到字典中并在另一个文件中读取它并再次分配值（或者有什么快速的方法可以做到这一点？）。 Julia 中的元编程似乎可以为我提供解决方案，但我不熟悉它。完成此类任务的最佳解决方案是什么？

这里假设所有这些变量都是“常规”数据结构，如浮点数、数组、字典等，不包括插值函数、图像等。并且非常优选这些参数可以是保存为流行类型的文件，如 txt/csv/json。

例如，在 Julia 文件中定义了以下变量：

x = 1
y = 2
z = [x,y,[x,y]]
str = "Hello World"
tup = (2,3,(4,5))
dict = Dict([("A",1),("B",2)])

那么如何将信息保存到一个文件中，以便在另一个 Julia 文件中可以立即为同名变量分配相同的值？

例如，如果可以将变量转换为 Dict("x"=>1,"y"=>2,"z"=>[1,2,[1,2]]) 形式的字典，以便将其保存在 JSON 文件中，那么我可以接受，前提是可以将将字典的键转换为变量名称及其值作为另一个 Julia 文件中变量的值。

编辑：我使用以下作为临时解决方案：

# The definitions of variables are declared as a string
variables_definition = """
x = 1
y = 2
z = [x,2)])
"""
# Writing the string into another Julia file
open("variables.jl","w") do f
    print(f,variables_definition)
end

# Read the Julia file to import the variables
include("variables.jl")

但是有没有更优雅的解决方案不需要将定义显式声明为字符串？

解决方法

这个功能实际上是由 JLD2 提供的，尽管它不是推荐的做事方式。来自JLD2 docs：

对于交互使用，您可以使用 @save filename 将所有变量保存在当前模块的全局范围内。更持久的代码应该更喜欢显式形式，以避免保存不需要的变量。

使用 JLD2，您的示例将变为：

using JLD2
# Definitions of variables
x = 1
y = 2
z = [x,y,[x,y]]
str = "Hello World"
tup = (2,3,(4,5))
dict = Dict([("A",1),("B",2)])

@save "variables.jld2"

在文件中使用变量

using JLD2

@load "variables.jld2"

可以找到实现此目的的代码here。它的工作原理是在当前模块上调用 names (docs) 函数，然后过滤结果以找到可以/应该保存的变量。当 Julia 启动时，当前模块为 Main，因此要在 REPL 中进行尝试，您可以运行 names(Main)。

以下是使用 names 为 JSON 创建类似于 @save 宏的函数的原理证明：

using JSON

function globals_to_json(m)
    json_compat = Dict{String,Any}()
    for name in names(m)
       try
           field = getfield(m,name)
           JSON.print(field)
           println()
           json_compat[string(name)] = field
       catch
           println("Skipping $name")
       end
    end
    JSON.json(json_compat)
end

在实际用例中，您可能希望比 try-catch 更好地检查可编码性，并且就像已经提到的那样，不建议在生产代码中转储所有全局变量。

这里在 REPL 中使用了该函数。

julia> x = 1; y = 2; z = [x,y]]; str = "Hello World"; tup = (2,5)); dict = Dict([("A",2)]);

julia> json_str = globals_to_json(Main);
Skipping Base
Skipping Core
Skipping InteractiveUtils
Skipping Main
{"B":2,"A":1}
{"B":2,"A":1}
Skipping globals_to_json
"Hello World"
[2,[4,5]]
1
2
[1,2,[1,2]]

julia> println(json_str)
{"dict":{"B":2,"A":1},"tup":[2,5]],"str":"Hello World","x":1,"z":[1,2]],"ans":{"B":2,"y":2}