Python命名空间和作用域

准备知识:

1.在Python解释器开始执行之后,机会在内存中开辟一个空间,每当遇到

一个变量的时候,就把变量和值之间的关系记录下来,但是当遇到函数定义

的时候,解释器只是把函数名读入内存,表示这个函数存在,至于函数内部

的变量和逻辑,解释器是不关心的。也就是说一开始的时候函数只是加载进

来,仅此而已,只有当函数被调用和访问的时候解释器才会根据函数内部声

明的变量来进行开辟变量的内部空间。随着函数执行完毕,这些函数内部变

量占用的空间也会随着函数执行完毕而清空。

例子:

deffun():

a =10000

print(a)

fun()

print(a) # a不存在了了已经..

2.命名空间

在一个Python程序的任何一个地方,都存在几个可用的命名空间。

我们存放名字和值的关系的空间起个名字,叫命名空间。

我们的变量在存储的时候就存在这片空间的。

(1)分类:

1)每个函数都有自己的命名空间,叫做局部命名空间,

它记录了函数的变量,包括函数的参数和局部定义的变量。

2)每个模块都拥有自己的命名空间,叫做全局命名空间,

它记录了模块的变量,包括函数、类、其他导入的模块、

模块级的变量和常量。

3)还有就是内置命名空间,任何模块均可访问,它存放着

内置的函数和异常。

加载顺序:内置命名空间,全局命名空间,局部命名空间(函数被执行)

取值顺序:局部命名空间,全局命名空间,内置命名空间

注意:嵌套函数的情况

1.先在当前(嵌套的或lambda)函数的命名空间搜索

2.然后是在父函数的命名空间中搜索

3.接着是模块命名空间中搜索

4.左后在内置命名空间中搜索

(2)生命周期:

命名空间的生命周期不同的命名空间在不同的时刻创建,

有不同的生存期。

1、内置命名空间在 Python 解释器启动时创建,

会一直保留,不被删除。

2、模块的全局命名空间在模块定义被读入时创建,

通常模块命名空间也会一直保存到解释器退出。

3、当函数被调用时创建一个局部命名空间,当函

数返回结果或抛出异常时,被删除。每一个递归

调用的函数都拥有自己的命名空间。


     3.作用域

L :local,局部作用域,即函数定义的变量

E :enclosing,嵌套的父级函数的局部作用域,

即包含此函数的上级函数的局部作用域但不是全局

G :global, 全局变量,就是模块级别定义的变量。

B :built-in,系统固定模块里面的变量。比如int等。

搜索变量的优先级顺序:LEGB

1.globals() 和 locals()

globals() 获取到全局作用域(内置,全局)中的所有名字

locals() 查看当前作用域中的所有名字

例子:

a =10

deffunc():

a =20

    print(a)    # 就近原则

    print(globals())  # globals() 获取到全局作用域(内置,全局)中的所有名字

    print(locals())  # locals() 查看当前作用域中的所有名字

func()

打印内容:

(1)#20

(2)#{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None,

# '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x10cee7400>,

# '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': , 

#'__file__': '/Users/busensei/wzy/test.py', '__cached__': None, 'a': 10, 

#'func': }

        (3)#{'a': 20}

2.global和 nonlocal

global:寻找全局作用域中的内容(声明在局部作用域里使用全局作用域的变量)

    nolocal :声明在局部作用域里,使用上层局部作用域的变量, 且上层不可以是全局变量

通过例子来加深理解:

<1>

a =10

deffunc():

globala    # a 不再是局部变量. 是全局变量

    a =30  # 把全局中的a重新赋值成30

    print(a)  #30

func()

print(a)  #30

<2>

a =10

deffunc1():

    a =40

    deffunc2():

        nonlocal a  # 找局部作用域中 离他最近的那个变量引入进来

        a =20

        print(a)#20  这时被引入的变量a的值从40变成了20

    func2()

    print(a)#20 这时这层的a已经被20所覆盖 

func1()

print(a)#10 nonlocal是在他外层找到值停止,如果没有到全局就回报错,不会到全局

结果:

20

20

10

<3>

a =10

deffun1():

    a =20

    deffun3():

        deffun2():

            nonlocal a

            a = a + a

            print(a)#40

        fun2()

    fun3()

    print(a)#40

fun1()

print(a)#10

结果:

40

40

10

<4>

a =10

deffun1():

    deffun3():

        b =30

        deffun2():

            globala

            nonlocal b

            a = a + b

            print(a)#40

        fun2()

    fun3()

    print(a)#40

fun1()

print(a)#40

结果:

40

40

40

<练习>

a =1

deffun_1():

    a =2

    deffun_2():

        nonlocal a

        a =3

        deffun_3():

            a =4

            print(a)

        print(a)

        fun_3()

        print(a)

    print(a)

    fun_2()

    print(a)

print(a)

fun_1()

print(a)

结果:

1

2

3

4

3

3

1

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