Python学习笔记20_命名空间和作用域

Python学习笔记20_命名空间和作用域

文章目录

    • Python学习笔记20_命名空间和作用域
      • 1、命名空间
        • 1.1、命名空间的查找顺序
        • 1.2、命名空间的生命周期
      • 2、作用域
        • 2.1、全局变量和局部变量
        • 2.2、global 和 nonlocal关键字

1、命名空间

  • 命名空间(Namespace)是从名称到对象的映射,大部分的命名空间都是通过 Python 字典来实现的。(官方文档翻译)

  • 命名空间提供了在项目中避免名字冲突的一种方法。各个命名空间是独立的,没有任何关系的

  • 同一个命名空间内不能有重复的名称,不同的命名空间可以有重复的名称而没有任何影响

  • 一般有三种命名空间:

    • 内置名称(built-in names), Python 语言内置的名称,比如函数名 abs、char 和异常名称 BaseException、Exception 等等。
    • 全局名称(global names),模块中定义的名称,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。
    • 局部名称(local names),函数中定义的名称,记录了函数的变量,包括函数的参数和局部定义的变量。(类中定义的也是)

    这三种命名空间的范围:内置命名空间 > 全局命名空间 > 局部命名空间

1.1、命名空间的查找顺序

  • 假设要使用变量 a,则 Python 的查找顺序为:局部的命名空间去 -> 全局命名空间 -> 内置命名空间
  • 如果找不到变量 a,它将放弃查找并抛出一个 NameError 异常:
NameError: name 'a' is not defined。

1.2、命名空间的生命周期

  • 命名空间的生命周期取决于对象的作用域,如果对象执行完成,则该命名空间的生命周期就结束。
  • 无法从外部命名空间访问内部命名空间的对象。

2、作用域

  • 作用域就是一个 Python 程序可以直接访问命名空间的正文区域。
  • 在一个 python 程序中,直接访问一个变量,会从内到外依次访问所有的作用域直到找到,否则会报未定义的错误。
  • 有四种作用域:
    • L(Local):最内层,包含局部变量,比如一个函数/方法内部。
    • E(Enclosing):包含了非局部(non-local)也非全局(non-global)的变量。比如两个嵌套函数,一个函数(或类) A 里面又包含了一个函数 B ,那么对于 B 中的名称来说 A 中的作用域就为 nonlocal。
    • G(Global):当前脚本的最外层,比如当前模块的全局变量。
    • B(Built-in): 包含了内建的变量/关键字等,最后被搜索。
  • 搜索顺序: L –> E –> G –> B。在局部找不到,便会去局部外的局部找(例如闭包),再找不到就会去全局找,再者去内置中找。
  • Python 中只有模块(module),类(class)以及函数(def、lambda)才会引入新的作用域,其它的代码块(如 if/elif/else/、try/except、for/while等)是不会引入新的作用域的,也就是说这些语句内定义的变量,外部也可以访问:
>>> if True:
...  msg = 'I am from Runoob'
... 
>>> msg
'I am from Runoob'
>>> 

2.1、全局变量和局部变量

  • 定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域,定义在函数外的拥有全局作用域。
  • 局部变量只能在其被声明的函数内部访问,而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时,所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。

2.2、global 和 nonlocal关键字

  • 当内部作用域想修改外部作用域的变量时,就需要用到 global 和 nonlocal 关键字:
num = 1
def fun1():
    global num  # 需要使用 global 关键字声明
    print(num) 
    num = 123
    print(num)
fun1()
print(num)

'''
输出结果:
1
123
123
'''
# 如果要修改嵌套作用域(enclosing 作用域,外层非全局作用域)中的变量则需要 nonlocal 关键字了
def outer():
    num = 10
    def inner():
        nonlocal num   # nonlocal关键字声明
        num = 100
        print(num)
    inner()
    print(num)
outer()


'''
输出结果:
100
100
'''

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