第一章：最新版零基础学习 PYTHON 教程（第六节 - Python 中的命名空间和作用域）

什么是命名空间：

命名空间是一个为 Python 中的每个对象都有唯一名称的系统。对象可能是变量或方法。Python 本身以 Python 字典的形式维护一个命名空间。让我们看一个例子，计算机中的目录文件系统结构。不用说，可以有多个目录，每个目录中都有一个同名的文件。但是，只要指定文件的绝对路径，就可以根据需要定向到该文件。 
实时的例子，命名空间的作用就像一个姓氏。人们可能在班级中找不到一个“Alice”，可能有多个“Alice”，但当你特别要求“Alice Lee”或“Alice Clark”（带有姓氏）时，只会有一个（暂时不要）不要认为多个学生的名字和姓氏都相同）。
类似地，Python 解释器根据命名空间来理解尝试在代码中指向的确切方法或变量。因此，单词本身的划分提供了更多的信息。它的名称（表示名称，唯一标识符）+空间（表示与范围相关的内容）。这里，名称可以是任何 Python 方法或变量，并且空间取决于尝试访问变量或方法的位置。
 

命名空间的类型：
 

当Python解释器单独运行而没有任何用户定义的模块、方法、类等时。一些函数如print()、id()始终存在，这些是内置的命名空间。当用户创建模块时，会创建全局命名空间，稍后创建本地函数会创建本地命名空间。内置命名空间包含全局命名空间，全局命名空间包含本地命名空间。
 

命名空间的生命周期：
 

命名空间的生命周期取决于对象的范围，如果对象的范围结束，则该命名空间的生命周期也结束。因此，不可能从外部命名空间访问内部命名空间的对象。
 

例子： 

• Python3

  # var1 在全局命名空间中
  var1 = 5
  
  def some_func():
  
  	# var2 在局部命名空间中
  	var2 = 6
  
  	def some_inner_func():
  
  		# var3 在嵌套的局部命名空间中
  		var3 = 7
  

  如下图所示，相同的对象名称可以出现在多个命名空间中，因为相同名称之间的隔离是由其命名空间维护的。

但在某些情况下，人们可能只对更新或处理全局变量感兴趣，如以下示例所示，应将其显式标记为全局变量并进行更新或处理。请注意，“count = count +1”行引用了全局变量，因此使用了全局变量，但请将其与写入“count = 1”的同一行进行比较。那么根据作用域规则，绝对需要“全局计数”行。

• Python3

  # Python程序处理
  # 全局变量
  
  count = 5  # 定义全局变量count并赋值为5
  
  def some_method():
  	global count  # 使用global关键字声明要在函数中使用的全局变量count
  	count = count + 1  # 增加count的值
  	print(count)
  
  some_method()  # 调用函数some_method()，并打印count的值
  
  

  这段代码定义了一个全局变量count并赋值为5。然后，定义了一个名为some_method的函数，在函数内部使用global关键字声明要在函数中使用的全局变量count，并对其进行加1操作。最后，调用函数some_method()，打印count的值。

输出： 

6

Python 中对象的范围：
 

范围是指可访问特定 Python 对象的编码区域。因此，人们无法从代码的任何位置访问任何特定对象，访问必须得到对象范围的允许。
让我们举个例子来详细了解一下： 
 

示例1： 

• Python3

  # Python程序展示
  # 对象的作用域
  
  def some_func():
  	print("在some_func函数内部")
  	def some_inner_func():
  		var = 10
  		print("在内部函数中，var的值为:", var)
  	some_inner_func()
  	print("尝试从外部函数打印var: ", var)
  some_func()
  

  这段代码定义了一个名为some_func的函数，在函数内部定义了另一个名为some_inner_func的函数。在some_inner_func内部，定义了一个局部变量var并赋值为10，然后打印了var的值。但是，在some_func函数的外部尝试打印var时，会引发NameError异常，因为var在外部函数的作用域之外不可见。

输出： 

在some_func函数内部
在内部函数中，var的值为: 10
Traceback (most recent call last):
  File "your_script.py", line 8, in 
    some_func()
  File "your_script.py", line 6, in some_func
    print("尝试从外部函数打印var: ", var)
NameError: name 'var' is not defined

这是代码的执行输出。首先，调用some_func函数，它打印了"在some_func函数内部"。然后，在some_func内部调用了some_inner_func，它打印了"在内部函数中，var的值为: 10"。

但是，在尝试从外部函数some_func打印var时，引发了NameError异常，因为var不在外部函数的作用域内可见。所以，最后一行代码无法执行。