python中的作用域与命名空间

python中的几个命名空间:
1.局部命名空间:包含局部变量
2.全局命名空间: 当前模块的最外层的全局变量
3.内置(built-in)命名空间: 包含了内置的变量/关键字等

这三个命名空间分别有各自的生命周期:
1.局部命名空间:函数的局部命名空间,在函数调用时创建,函数返回或者由未捕获的异常时销毁;类定义的命名空间,在解释器读到类定义创建,类定义结束后销毁
2.全局命名空间:模块的全局命名空间在模块定义被解释器读入时创建,解释器退出时销毁
3.内置命名空间:在Python解释器启动时创建,解释器退出时销毁

python代码中查找一个变量按照LEGB的顺序查找:
1.Local:首先搜索,包含局部名字的最内层(innermost)作用域,如函数/方法/类的内部局部作用域;
2.Enclosing:根据嵌套层次从内到外搜索,包含非局部(nonlocal)非全局(nonglobal)名字的任意封闭函数的作用域。如两个嵌套的函数,内层函数的作用域是局部作用域,外层函数作用域就是内层函数的 Enclosing作用域;
3.Global 倒数第二次被搜索,包含当前模块全局名字的作用域;
4.Built-in 最后被搜索,包含内建名字的最外层作用域。

>>> i=2
>>> def func():
...    print(i)
... 
>>> func()
2

注:程序运行过程中LGB一定存在,E不一定存在

>>> i=2
>>> print(i)
2

这种类型的程序,命令空间的说明如下:
<b>Usually, the local scope references the local names of the (textually) current function. Outside functions, the local scope references the same namespace as the global scope: the module's namespace. Class definitions place yet another namespace in the local scope.</b>

还有一个地方需要注意的是;

>>> i=2
>>> def fun():
...     print(i)
...     i=3
>>> fun()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 2, in fun
UnboundLocalError: local variable 'i' referenced before assignment

如果内部函数有引用外部函数的同名变量或者全局变量,并且对这个变量有修改.那么python会认为它是一个局部变量,所以在print(i)时该变量还没有定义,出现UnboundLocalError。
那么如果需要修改global中的变量怎么办呢?可以使用global关键字:

>>> i=2
>>> def func():
...   global i
...   print(i)
...   i=3
... 
>>> func()
2
>>> print(i)
3

在python3.X版本中引入了关键字nonlocal,用来在函数或其他作用域中使用外层(非全局)变量
(The nonlocal
statement causes the listed identifiers to refer to previously bound variables in the nearest enclosing scope. This is important because the default behavior for binding is to search the local namespace first. The statement allows encapsulated code to rebind variables outside of the local scope besides the global (module) scope。)

i=2
def func():
    i=3
    def func1():
        i=4
        nonlocal i
        print(i)
        i+=1
    return func1
a=func()
a()
print(i)
a()

---outputs---
4
2
4
/usercode/file3.py:7: SyntaxWarning: name 'i' is assigned to before nonlocal declaration
  nonlocal i
#!/usr/bin/python
i=2
def func():
    i=3
    def func1():
        nonlocal i
        print(i)
        i+=1
    return func1
a=func()
a()
print(i)
a()

---outputs---
3
2
4

python中内置了locals和globals2个方法可以查询局部和全局的命名空间

#!/usr/bin/python
i=2
def func():
    j=4
    print("locals:",locals())
print("globals:",globals())
func()

---outputs---
globals: {'__loader__': <_frozen_importlib.SourceFileLoader object at 0x7fb1ce70f0b8>, 
'__spec__': None, '__name__': '__main__', '__cached__': None,
'__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, 
'func': <function func at 0x7fb1ce737b70>, 'i': 2, '__file__': '/usercode/file3.py', '__package__': None, '__doc__': None}
locals: {'j': 4}

locals和globals有个重要的区别:

#!/usr/bin/python
def func1(i, info):
    x = 12345
    print(locals())
    locals()["x"]= 6789
    print("x=",x)
 
y=54321
func1(1 , "first")
globals()["y"]= 9876
print( "y=",y)

---outputs---
{'x': 12345, 'i': 1, 'info': 'first'}
x= 12345
y= 9876

这是因为(待研究为什么这么设计):
1.locals 实际上没有返回局部名字空间,它返回的是一个拷贝。所以对它进行改变对局部名字空间中的变量值并无影响。
2.globals 返回实际的全局名字空间,而不是一个拷贝。所以对 globals 所返回的 dictionary 的任何的改动都会直接影响到全局变量

此外,我们import时有2种方式:
1.from module import xxx
2.import module
在使用第一种时,会把被导入的module种方法和属性放到当前的命名空间中,所以可以直接使用方法和属性进行访问;而在第二种中,模块被导入,保留了自身的命名空间,所以访问其中的方法需要使用module.method()

参考:

  1. Python进阶_关于命名空间与作用域(详解)
  2. Python命名空间和作用域窥探
  3. Python Scopes and Namespaces
  4. 命名空间的本质
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,254评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,875评论 3 387
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,682评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,896评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,015评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,152评论 1 291
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,208评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,962评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,388评论 1 304
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,700评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,867评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,551评论 4 335
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,186评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,901评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,142评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,689评论 2 362
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,757评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容