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python基础(十三):名称空间与作用域

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一、名称空间

首先我们应该知道,栈一般存变量名和变量值所在的内存地址,堆一般存变量值。名称空间就是依据某种判断对栈中的不同种变量进行分区。如图:

print
name = '吴晋丞'
def func():
    name = '华晨宇'

注意:分成了三个空间,三个空间变量命名、函数名都可以一样,互不影响,按照名字查找顺序在相应名称空间查找即可。

1、内置名称空间

伴随python解释器的启动/关闭而产生/回收,因而是第一个被加载的名称空间,用来存放一些内置的名字,比如内建函数名

>>> print
<built-in function print>

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,是第二个被加载的名称空间,文件执行过程中产生的名字都会存放于该名称空间中,如下名字

import sys #模块名sys

x=1 #变量名x

if x == 1:
    y=2 #变量名y

def foo(x): #函数名foo
    y=1
    def bar():
        pass

Class Bar: #类名Bar
    pass

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

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,而查找一个名字,必须从三个名称空间之一找到,查找顺序为:局部名称空间->全局名称空间->内置名称空间。

二、作用域

1、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 #全局作用域的名字x
def foo():
    x=300 #局部作用域的名字x
    print(x) #在局部找x
foo()#结果为300
print(x) #在全局找x,结果为100

易误点:

x = 100
def foo():
	print(x) #定义阶段局部外面是x=100
def func():
	x = 2
	foo() #调用阶段局部外面还有个局部x=2,有点类似函数嵌套。
func() #执行结果为100
x = 100
def foo(): 
	x = 2
	def func():
		print(x) #定义阶段局部外面还有一个局部,就在上面那个局部里找x,若找不到再往外层找
	func()
foo() #执行结果为2

结论:名称空间的"嵌套"关系以定义阶段为准

2、LEGB(四种名称空间)

注意:前面我们只说了三种是公认的,这个LEGB划分的更细,对于嵌套函数划分了本地和非本地。

L —— Local(function);函数内的名字空间
E —— Enclosing function locals;外部嵌套函数的名字空间(例如closure)
G —— Global(module);函数定义所在模块(文件)的名字空间
B —— Builtin(Python);Python内置模块的名字空间
x=1 #Global
def outer():
    x=2 #enclosing
    def inner(): # 函数名inner属于outer这一层作用域的名字
        x=3  #local
        print('inner x:{}'.format(x))

    inner()
    print('outer x:{}'.format(x)) #builtin

outer() 
#结果为
inner x:3
outer x:2

3、global关键字

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]

为什么不可变类型有global,而可变没有呢?

不可变类型在局部中修改值,就是重新赋值,那么内存地址会变,且会存储到局部名称空间,因此要想改变全局变量x的值,必须用global声明即可!

4、nonlocal关键字

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)

def  f1():
    x=2
    def f2():
        nonlocal x
        x=3
    f2() #调用f2(),修改f1作用域中名字x的值
    print(x) #在f1作用域查看x
f1()

#结果
3

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。


转载:https://blog.csdn.net/weixin_44571270/article/details/105937550
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