Python命名空间namespace及作用域原理解析


Posted in Python onJune 05, 2020

曾经学C++的时候,经常听到这个名词,它主要是为了避免命名冲突而产生的。

就像有A(4个苹果),B(6个苹果)两个人,10个苹果,如果只标签了苹果,你无法判断哪个苹果是属于哪个人的,因为标签都是一样的;但是如果标签是A.苹果,B.苹果,那么是不是很容易就知道了苹果是谁的了。

命名空间:提供了一种从名称到对象的映射;主要是通过字典来实现的。

在python中,函数、模块等都有自己的命名空间:

局部命名空间(local namespace):即函数中定义的名称 —— 包括函数中的变量、参数、局部变量等;

全局命名空间(global namespace):即模块中定义的名称 —— 包括模块中的变量、函数、类、参数、常量、导入(import)的模块等;

内置命名空间(built-in namespace):即python内置的名称 —— 包括各种内置函数、Exception等;

而,当python需要使用变量时,会在上述命名空间中依次查找,顺序是:

局部命名空间,全局命名空间、内置命名空间。

同一命名空间中不能有重名,但不同命名空间可以。

可以通过locals()、globals() 函数来获取命名空间的值(字典),在程序的不同位置执行结果不一定一致,因为结果是针对当前位置来说的。

locals()

globals()

Python命名空间namespace及作用域原理解析

可以通过字典形式获取其中的值:

Python命名空间namespace及作用域原理解析

作用域:可以理解为变量所起作用的范围,超出范围则某变量不能被使用。在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,否则报错。Python 中只有模块(module),类(class)以及函数(def、lambda)才会产生新的作用域,其它的代码块(如 if/elif/else/、try/except、for/while等)是不会产生新的作用域的。

作用域可以分为四种:

Local:最内层,包含局部变量,一般指的是函数内部的作用域;

Enclosing:包含非局部但是也不是全局的变量,主要是嵌套时,外层函数的变量,那么相对内层函数来说,嵌套的外层函数中的变量既不是局部变量也不是全局变量。

Global:全局变量,例如当前模块中的全局变量。

Build-in:内置变量。

查找顺序一般是:Local--->Enclosing--->Global--->Build-in

def test1():
  x1 = 1    #Enclosing 作用域
  def test2():
    x2 = 1  #Local 作用域
    print('x2=',x2)
    x1 = 100 #很明显,外层作用域中的x1没有受到影响,因为这里的x1属于Local
    
  test2()
  return x1

aa = test1()
print('aa=',aa)

Python命名空间namespace及作用域原理解析

要想修改外层作用域(上层)的变量,需要用到global和nonlocal关键字。(注意,修改和访问不是一样的程度)

def test1():
  x1 = 1    #Enclosing 作用域
  def test2():
    x2 = 1  #Local 作用域
    print('x2=',x2)
    
    nonlocal x1
    x1 = 100 #通过nonlocal,将这里的x1作用域变化为Enclosing作用域,即影响到Enclosing作用域中的x1的值
    
  test2()
  return x1
aa = test1()
print('aa=',aa)

Python命名空间namespace及作用域原理解析

def test1():
  x1 = 1    # 这个x1属于Enclosing 作用域
  def test2():
    x2 = 1  #Local 作用域
    print('x2=',x2)
    
    global x1  # 这个x1属于全局作用域
    x1 = 100 #这里影响的是全局作用域中的x1值,并不会影响到Enclosing作用域中的值
    
  test2()
  return x1  #返回的是当前作用域Enclosing中的x1的值

aa = test1()
print('aa=',aa)
print('x1=',x1)

Python命名空间namespace及作用域原理解析

全局变量和局部变量

定义在函数内部的变量,拥有局部作用域,属于局部变量。

定义在函数外部的变量,拥有全局作用域,属于全局变量。

全局变量可以在整个全局作用域内访问,但是要修改的话,需要用到global关键字。

更细节一点,若涉及到class:

全局变量:一般在模块内、在所有函数外面、在class外面的变量。

局部变量:一般在函数内、在class的方法内(未加self修饰)的变量。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持三水点靠木。

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