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: def fun(): 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 def func(): 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__': <module 'builtins' (built-in)>, #'__file__': '/Users/busensei/wzy/test.py', '__cached__': None, 'a': 10, #'func': <function func at 0x10ce6eea0>} (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 def func(): global a # 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 def func1(): a = 40 def func2(): 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 def fun1(): a = 20 def fun3(): def fun2(): 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 def fun1(): def fun3(): b = 30 def fun2(): global a 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 def fun_1(): a = 2 def fun_2(): nonlocal a a = 3 def fun_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