一、命名空间
- Python使用叫做命名空间的东西来记录变量的轨迹。命名空间是一个 字典(dictionary) ,它的键就是变量名,它的值就是那些变量的值。
- 当程序运行时,代码从上之下一次执行,他会将变量与值的关系存储在一个空间中,这个空间叫做名称空间,命名空间,全局名称空间。
在一个 Python 程序中的任何一个地方,都存在几个可用的命名空间。
- 每个函数都有着自已的命名空间,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。
- 每个模块拥有它自已的命名空间,叫做全局命名空间,它记录了模块的变量,包括函数、类、其它导入的模块、模块级的变量和常量。
- 还有就是内置命名空间,任何模块均可访问它,它存放着内置的函数和异常,内置命名空间中存放了python解释器为我们提供的名字:input,print,str,list,tuple...它们都是我们熟悉的,拿过来就可以用的方法。
二、命名空间查找
当一行代码要使用变量 x 的值时,Python 会到所有可用的名字空间去查找变量,按照如下顺序:
- 局部命名空间:特指当前函数或类的方法。如果函数定义了一个局部变量 x,或一个参数 x,Python 将使用它,然后停止搜索。
- 全局命名空间:特指当前的模块。如果模块定义了一个名为 x 的变量,函数或类,Python 将使用它然后停止搜索。
- 内置命名空间:对每个模块都是全局的。作为最后的尝试,Python 将假设 x 是内置函数或变量。
- 如果 Python 在这些名字空间找不到 x,它将放弃查找并引发一个 NameError 异常,如,NameError: name 'aa' is not defined。
三、函数的嵌套
示例1:
def func_father(country):
def func_son(area):
city= "Shanghai " #此处的city变量,覆盖了父函数的city变量
print(info + country + city + area)
city = " Beijing "
#调用内部函数
func_son("ChaoYang ");
func_father("China ")
#输出结果
Adress : China Shanghai ChaoYang
以上示例中,info在全局命名空间中,country在父函数的命名空间中,city、area在自己函数的命名空间中。
示例2:
print(666)
def func2():
func1()
print(333)
def func3():
func2()
print(222)
print(111)
func3()
print(555)
def func1():
name = 'alex'
print(name)
def func2():
name1 = '太白'
print(333)
print(444)
func2()
func1()
#输出结果:
666
222
alex
333
四、命名空间的生命周期
Python 的一个特别之处在于其赋值操作总是在最里层的作用域。赋值不会复制数据——只是将命名绑定到对象。删除也是如此:"del y" 只是从局部作用域的命名空间中删除命名 y 。事实上,所有引入新命名的操作都作用于局部作用域。
示例:
def func2():
i=i+1
func2()
#输出结果:
#错误:UnboundLocalError: local variable 'i' referenced before assignment
由于创建命名空间时,python会检查代码并填充局部命名空间。在python运行那行代码之前,就发现了对i的赋值,并把它添加到局部命名空间中。当函数执行时,python解释器认为i在局部命名空间中但没有值,所以会产生错误。
def func3():y=123
del y
print(y)
func3()
#输出结果:
#错误:UnboundLocalError: local variable 'y' referenced before assignment
#去掉"del y"语句后,运行正常
五、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。
5.1:全局作用域:
- 内置名称空间。
- 全局名称空间。
- 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。
5.2:局部作用域:
- 局部名称空间。
- 局部名称空间,只能在局部范围内生效。
六、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)
七、取值顺序(单向不可逆)
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,在找寻变量时,从小范围,一层一层到大范围去找寻。
八、内置函数locals和globals
- globals() 返回一个字典,字典里面的内容是全局作用域的内容。
- locals():返回一个字典,当前位置 的所有变量。
示例:
name = 'alex'age = 1000
sex = '男'
def func1():
name1 = 'oldboy'
age = 10000
print(globals())
print(locals())
func1()
#输出结果:
3
2print(globals())
print(locals())
def func1():
name1 = 'oldboy'
age = 10000
def func2():
name2 = 'wusir'
age2 = 25
print(globals())
print(locals())
func2()
func1()
#输出结果:
3
2
locals 与 globals 之间的区别
- locals 是只读的,globals 不是。
示例:
x = 12345
print(locals())
locals()["x"]= 6789
print("x=",x)
y=54321
func1(1 , "first")
globals()["y"]= 9876
print( "y=",y)
输出结果:
{'i': 1, 'x': 12345, 'info': 'first'}
x= 12345
y= 9876
解释:
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。
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。
九、命名空间的访问
9.1:global关键字
- 声明一个全局变量。
- 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)。
- 对可变数据类型(list,dict,set)可以直接引用不用通过global。
- 全局 (模块级别)命名空间可以通过 globals() BIF来访问。
- 返回一个字典,字典里面的内容是全局作用域的内容。
global关键字举例:
def func():global a
a = 3
func()
print(a)
count = 1
def search():
global count
count = 2
search()
print(count)
#输出结果:
2
对于可变数据类型的应用举例:
li = [1,2,3]dic = {'a':'b'}
def change():
li.append('a')
dic['q'] = 'g'
print(dic)
print(li)
change()
print(li)
print(dic)
#输出结果
{'a': 'b', 'q': 'g'}
[1, 2, 3, 'a']
[1, 2, 3, 'a']
{'a': 'b', 'q': 'g'}
9.2:nonlocal关键字
- 不能修改全局变量。
- 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。
- locals 返回一个名字/值对的 dictionary。这个 dictionary 的键是字符串形式的变量名字,dictionary 的值是变量的实际值。
- 返回一个字典,当前位置 的所有变量。
nonlocal关键字举例:
def add_b():b = 42
def do_global():
b = 10
print(b)
def dd_nonlocal():
nonlocal b
b = b + 20
print(b)
dd_nonlocal()
print(b)
do_global()
print(b)
add_b()
#输出结果:
30
42
作者:HaydenGuo
每一个前十年都想不到后十年我会演变成何等模样,可知人生无常,没有什么规律,没有什么必然。
只要我还对新鲜的知识、品格的改进、情感的扩张、有胃口,这日子就是值得度过的。