こちらの改良版: https://gist.github.com/ax3l/59d92c6e1edefcef85ac2540eb056da3

enhanced_noglobal.py

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

"""関数の中でグローバル変数を使えなくするデコレータ"""

from typing import List
from typing import Dict
from typing import Optional
from typing import Callable
from typing import Any
from types import FunctionType
import inspect
from functools import partial


def globals_with_module_and_callable(globals_: Optional[Dict[str, Any]] = None,
                                     excepts: Optional[List[str]] = None) -> Dict[str, Any]:
    """モジュールと呼び出し可能オブジェクトだけが含まれるグローバルシンボルテーブルを返す関数

    :param globals_: 別のモジュールからインポートして使う場合、globals() の結果を入れる
    :param excepts: 例外的に含めたいグローバル変数の名前を含むリストオブジェクト
    :return: モジュールと呼び出し可能オブジェクトだけを含む辞書オブジェクト
    """
    def need(name, attr):
        if name in excepts:
            return True
        if inspect.ismodule(attr):
            return True
        if callable(attr):
            return True
        return False

    if globals_ is None:
        globals_ = globals()
    if excepts is None:
        excepts = []
    filtered_globals = {
        name: attr
        for name, attr in globals_.items()
        if need(name, attr)
    }
    return filtered_globals


def bind_globals(globals_: Dict[str, Any]) -> Callable:
    """呼び出し可能オブジェクトを特定のグローバルシンボルテーブルで実行するようにラップする関数を返すデコレータ

    :param globals_: 制約したいグローバルシンボルテーブル
    :returns: ラップするのに使う関数オブジェクト
    """
    def _bind_globals(func: FunctionType) -> FunctionType:
        bound_func = FunctionType(code=func.__code__,
                                  globals=globals_,
                                  name=func.__name__,
                                  argdefs=func.__defaults__,
                                  closure=func.__closure__,
                                  )
        return bound_func
    return _bind_globals


def no_global_variable_decorator(globals_: Optional[Dict[str, Any]] = None):
    """グローバル変数を使えなくするデコレータを返す高階関数"""
    partialled = partial(globals_with_module_and_callable, globals_=globals_)

    def _no_global_variable(excepts: Optional[List[str]] = None):
        partialled_globals_ = partialled(excepts=excepts)
        bound_func = bind_globals(globals_=partialled_globals_)
        return bound_func

    return _no_global_variable


# 上記の関数群を別のモジュールに定義したいときは、ここから分ける
# インポートしたモジュールで globals() の内容を渡してデコレータを作る
# from enhanced_noglobal import no_global_variable_decorator
no_global_variable = no_global_variable_decorator(globals_=globals())

# グローバル変数
a = 1
b = 2


# 作ったデコレータで関数を修飾すれば、その中ではグローバル変数が使えなくなる
@no_global_variable(excepts=['b'])
def f(c, d=4):
    # print(a)  # コメントアウトを外すと NameError になる
    print(b)  # 引数で許容しているのでグローバル変数でも例外的に使える
    print(c)
    print(d)  # デフォルト値付きでも大丈夫


def main():
    f(3)


if __name__ == '__main__':
    main()