Python函数之进阶

一、命名空间

1、定义

　　名称到对象的映射。命名空间是一个字典的实现，键为变量名，值是变量对应的值。各个命名空间是独立没有关系的，一个命名空间中不能有重名，但是不同的命名空间可以重名而没有任何影响。

2、命名空间的分类

　　1）、全局命名空间（ Global）：每个模块加载执行时创建的，记录了模块中定义的变量，包括模块中定义的函数、类、其他导入的模块、模块级的变量与常量。

　　2）、局部命名空间（Local）：每个函数所拥有的命名空间，记录了函数中定义的所有变量，包括函数的入参、内部定义的局部变量。

　　3）、python内置命名空间（Built-in）：任何模块均可以访问，放着内置的函数和异常（比如：input，print，str，list，tuple...）。

3、生命周期

3.1、加载顺序

　　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)

3.2、取值顺序

　　在局部调用：局部命名空间-->全局命名空间-->内置命名空间

　　在全局调用：全局命名空间-->内置命名空间

综上所述，在寻找变量时，从小范围，一层一层到大范围去找寻。

4、作用域

4.1、定义 

　　作用域是针对变量而言，指申明的变量在程序里的可应用范围。或者称为变量的可见性。

4.2、分类

　　按照生效范围可以分为全局作用域和局部作用域。

　　1）、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

　　2）、局部作用域：局部名称空间，只能在局部范围内生效

4.3、两个常用的内置函数

　　locals() 和globals()，它们提供了基于字典的访问局部和全局变量的方式。

　　1）、locals()：函数会以字典类型返回当前位置的全部局部变量。

　　2）、globals()：函数会以字典类型返回当前位置的全部全局变量。

#在全局作用域内
print(globals())
print(locals())
#输出结果：
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': 
<_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x0000018DA3453FD0>, '__spec__': None, '__annotations__': {},
 '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'd:/python10/day10/homework.py', '__cached__': None}
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': 
<_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x0000018DA3453FD0>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, 
'__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'd:/python10/day10/homework.py', '__cached__': None}

#在函数局部作用域内
name = 'wusir'
def func():
    name = 'alex'
    print(globals())
    print(locals())     #{'name': 'alex'}
func()
#输出结果：
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': 
<_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x000002397E843FD0>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, 
'__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'd:/python10/day10/homework.py', '__cached__': None, 'name': 'wusir', 
'func': <function func at 0x000002397CA62E18>}
{'name': 'alex'}

5、关键字（global 与 nonlocal） 

5.1、global的作用

　　1）、声明一个全局变量

　　2）、在局部作用域想要对全局作用域的全局变量进行修改时，需要用到 global(限于字符串，数字)

def func():
    global a
    a = 2
    print(a)    #2
func()
print(a)        #2
#输出结果
2   2

注意：对可变数据类型（list，dict，set）可以直接引用不用通过global（以下是实例）

li = [1,2,3]
dic = {'a':'b'}
def change():
    li.append('a')
    dic['q'] = 'g'
    print(dic)      #{'a': 'b', 'q': 'g'}
    print(li)       #[1, 2, 3, 'a']
change()
print(li)           #[1, 2, 3, 'a']
print(dic)          #{'a': 'b', 'q': 'g'}
#输出结果
{'a': 'b', 'q': 'g'}
[1, 2, 3, 'a']
[1, 2, 3, 'a']
{'a': 'b', 'q': 'g'}

5.2、nonlocal的作用

　　1）、不能修改全局变量

　　2）、在局部作用域中，对父级作用域（或者更外层作用域非全局作用域）的变量进行引用和修改，并且引用的哪层，从那层及以下此变量全部发生改变

def add_b():
    b = 42
    def do_global():
        b = 10
        print(b)            #10
        def dd_nonlocal():
            nonlocal b
            b = b + 20
            print(b)        #30
        dd_nonlocal()
        print(b)            #30
    do_global()
    print(b)                #42
add_b()
#输出结果
10 30 30 42

二、函数的嵌套

def fun1():
    print(111)

def fun2():
    print(222)
    fun1()
fun2()
#输出结果
222
111

函数的作用域链：小范围作用域可以使用大范围的变量，但是反之不行，它是单向的。

print(111)          #执行顺序--1
def fun2():
    print(222)      #执行顺序--3
    def fun3():
        print(666)  #执行顺序--5
    print(444)      #执行顺序--4
    fun3()
    print(888)      #执行顺序--6
print(333)          #执行顺序--2
fun2()
print(555)          #执行顺序--7
#输出结果
111 333 222 444 666 888 555