13:名称空间与作用域
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名称空间
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作用域
1 名称空间
名称空间就是---> 存放名字和对象映射/绑定关系(内存地址)的地方
例如:
对于x = 3,python会申请内存空间存放对象3,然后将名字x与3的绑定关系存放于名称空间中,del x ---> 表示清除该绑定关系
# 在程序执行期间最多会存在三种名称空间 ↓↓↓
1.1 (内建)内置名称空间
伴随python解释器的 启动/关闭 而 产生/回收 所以内置名称空间 ---> 是第一个被加载的名称空间(在第一阶段解释器启动时就产生)
用来存放一些内置的名字,比如内置函数名:
max
<built-in function max> #built-in内置
1.2 全局名称空间
伴随python文件的开始执行/执行完毕 而 产生/回收 所以全局名称空间是 ---> 是第二个被加载的名称空间(在第三阶段执行python文件时),文件执行过程中产生的名字都会存放于该名称空间中,例如:
import sys # 模块名:sys x = 1 if x == 1: y = 2 # 变量名 def foo(x): # 函数名foo y = 1 def bar(): pass Class Bar: # 类名 pass
1.3 局部名称空间
伴随函数的 调用/结束 而临时 产生/回收,函数的形参、函数内定义的名字都会被存放于该名称空间中
def foo(x): y = 3 # 调用函数时,才会执行函数代码,名字x和y都存放于该函数的局部名称空间中
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名称空间的加载顺序是:内置名称空间 ---> 全局名称空间 ---> 局部名称空间
而查找顺序为:局部名称空间 ---> 全局名称空间 ---> 内置名称空间
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2 作用域
2.1 全局作用域与局部作用域
按照名字作用范围的不同可以将三个名称空间划分为两个区域:
1 全局作用域:位于全局名称空间、内置名称空间中的名字属于全局范围,该范围内的名字全局存活(除非被删除,否则在整个文件执行过程中存活)、全局有效(在任意位置都可以使用)
2 局部作用域:位于局部名称空间中的名字属于局部范围,该范围内的名字临时存活(即在函数调用时临时生成,函数调用结束后就释放)、局部有效(只能在函数内使用)
2.2 作用域与名字查找的优先级
在局部作用域查找名字时,起始位置是局部作用域,所以先查找局部名称空间,没有找到,再去全局作用域查找 (先查找全局名称空间,没有找到,再查找内置名称空间),最后都没有找到就会抛出异常
x = 100 def foo() x=300 #在函数调用时产生局部作用域的名字x foo() print(x) #在全局找x,结果为100
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ps:
可以调用内置函数local(),globals() 来分别查看局部作用域和全局作用域的名字,然后由内而外一层层查找外部嵌套函数定义的作用域,没有找到,则查找全局作用域
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x=1 def outer(): x=2 def inner(): # 函数名inner属于outer这一层作用域的名字 x=3 print('inner x:%s' %x) inner() print('outer x:%s' %x) outer() #结果为 inner x:3 outer x:2
在函数内,无论嵌套多少层,都可以查看到全局作用域的名字,若要在函数内修改全局名称空间中名字的值,当值为不可变类型时,则需要用到global关键字
x=1 def foo(): global x #声明x为全局名称空间的名字 x=2 foo() print(x) #结果为2 当实参的值为可变类型时,函数体内对该值的修改将直接反应到原值 num_list=[1,2,3] def foo(nums): nums.append(5) foo(num_list) print(num_list) #结果为 [1, 2, 3, 5]
对于嵌套多层的函数,使用nonlocal关键字可以将名字声明为来自外部嵌套函数定义的作用域(非全局)
#结果
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nonlocal x会从当前函数的外层函数开始一层层去查找名字x,若是一直到最外层函数都找不到,则会抛出异常。
总结:
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名称空间namespaces:
存放名字与其对应的内存地址的地方
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# 名称空间分为三大类:
1 内置名称空间:存放的是python解释器自带的名字
生命周期:解释器启动则产生,解释器关闭则销毁
2 全局名称空间:存放的是顶级的名字
生命周期:python程序刚开始运行则立即产生,python程序结束销毁
3 局部名称空间:存放的是函数内的名字
生命周期:函数调用则产生,函数调用结束则销毁
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名字的访问优先级:
基于自己当前所在的位置向外一层一层查找:L-->E-->G-->B
名称空间的 "嵌套" 关系是在 函数定义阶段,扫描语法时生成的,与调用位置无关
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愿君前程似锦,归来仍是少年