七、函数（二）

一、命名空间和变量的作用域

1、命名空间

　　命名空间一共分为三种：

　　全局命名空间：我理解为写代码的文件里，且除开函数的地方；

　　局部命名空间：就函数内部；

　　内置命名空间：Python解释器的地盘，我将其理解为整个工程文件的范围。

　　内置命名空间中存放了python解释器为我们提供的函数和变量名：input,print,str,list,tuple...可以直接使用。

　　三种命名空间之间的加载与取值顺序：内置命名空间(程序运行前加载)->全局命名空间(程序运行中：从上到下加载)->局部命名空间(程序运行中：调用时才加载)

　　取值：在局部调用：局部命名空间->全局命名空间->内置命名空间。

2、作用域

　　作用域就是作用范围，按照生效范围可以分为全局作用域和局部作用域。

　　全局作用域：包含内置名称空间、全局名称空间，在整个文件的任意位置都能被引用、全局有效。

　　局部作用域：局部名称空间，只能在局部范围内生效。

　　2.1  global方法

　　　　得到所有的全局变量和方法。

　　2.2  locals方法

　　　　得到调用处所有的局部变量和方法。

　　2.3  global

　　　　在局部命名空间声明一个全局变量。这个时候，可以在局部改变全局变量的值。

a = 10
print(locals())
def func():
    global a
    a = 20
    b = 20
    def func():
        pass
    print(globals())
    print(locals())
func()
print(a)

二、函数的嵌套

1、函数的嵌套调用

　　在同一命名空间内的函数可以相互调用。假设函数A和B在同一命名空间内，那么可以在A中调用B，也可以在B中调用A。

def A():
    print('in func A')

def B()
    print('in func B,call A func next')
    A()
B()

 

2、函数的嵌套定义

　　在函数中定义函数。为了叙述方便，称在函数里定义的函数为子函数，孙函数依此类推，定义在全局命名空间的函数为父函数。

def Fatherfunc():
    print('in father func')
    def sonfunc():
        print('in son func')
        def grandsonfunc():
            print('in grandson func')
        grandsonfunc()
    sonfunc()
if __name__ == '__main__': #表示程序的入口，详细的原因将在后面的文章中讲述
    Fatherfunc()

3、函数内部变量的作用域

 　　在父函数中定义的变量可以在它的所有后代函数中调用，查看，但是不可以修改其值。

def Fatherfunc():
    a = 10
    def sonfunc():
        print(a) # 10
        def grandsonfunc():
            print(a)#10
            #a=1
        grandsonfunc()
    sonfunc()
    print(a) #10
if __name__ == '__main__':
    Fatherfunc()

上例代码若将grandsonfunc()中的a=1语句取消注释程序将报错。

4、nonlocal关键字

　　我们无法在函数中改变全局命名空间中的变量的值，除非使用global关键字声明一个全局变量。同理，如果我们要在函数的后代函数中修改函数的内部变量，需要用nonlocal关键字声明一个函数内的局部变量。

　　值得注意的是：在某一函数内用nonlocal关键字声明了一个局部变量后，会从当前函数的父函数开始查找这个变量，查询到立即停止，如果找不到再到爷爷函数里去找，直到找到为止。若是在最外层函数也找不到这个变量就会报错。

def Fatherfunc():
    a=10
    def sonfunc():
        nonlocal a
        print(a) # 10
        a = 1
        def grandsonfunc():
            print(a)#1

        grandsonfunc()
    sonfunc()
    print(a) #1
if __name__ == '__main__':
    Fatherfunc()

三、闭包函数

　　首先补充一个小知识。函数名本质上是一个变量，它存储着某一段代码在内存中的地址入口。因此，我们完全可以把函数名当作一般的变量，把它的值赋给其他的变量，放在列表、字典里面等等操作，甚至是当作参数传给另一个函数然后通过变量名（）的方式调用函数。

 

　　闭包函数：使用了父函数的子函数。

def func():
    a = 10
    def inner():
        print(a)

　　闭包函数的作用：用于作用域，我们无法直接调用函数内部的函数。而前面已经说过函数名介绍一个变量，于是我们就可以通过return闭包函数的函数名使得可以直接调用闭包函数。

def func():
    a = 10
    def inner():
        print(a)
    return inner

if __name__ == '__main__':
    f = func()
    f()
#func()执行完的时候，返回inner，inner是函数inner()的代码地址，然后把这个地址返回并赋值给f,此时f相当于inner，f()相当于inner（）

　　同时，我们是可以给inner设置参数，并通过f()传参的。