这篇文章主要介绍了Python名称空间与作用域,名称空间即存放名字与对象映射 绑定关系的地方。
名称空间
名称空间即存放名字与对象映射/绑定关系的地方。对于x=3,Python会申请内存空间存放对象3,然后将名字x与3的绑定关系存放于名称空间中,del x表示清除该绑定关系。
在程序执行期间最多会存在三种名称空间
1、内建名称空间
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
1 2 | >>> max - in function max > #built-in内建
|
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
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | 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
1 2 | 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。
作用域
1、全局作用域与局部作用域
按照名字作用范围的不同可以将三个名称空间划分为两个区域:
2、 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
1 2 3 4 5 | 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 |
在全局作用域查找名字时,起始位置便是全局作用域,所以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
1 2 3 4 5 | x = 100 def foo(): x = 300 #在函数调用时产生局部作用域的名字x foo() print (x) #在全局找x,结果为100 |
提示:可以调用内建函数locals()和globals()来分别查看局部作用域和全局作用域的名字,查看的结果都是字典格式。在全局作用域查看到的locals()的结果等于globals()
Python支持函数的嵌套定义,在内嵌的函数内查找名字时,会优先查找自己局部作用域的名字,然后由内而外一层层查找外部嵌套函数定义的作用域,没有找到,则查找全局作用域
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | x = 1 def outer(): x = 2 def inner(): # 函数名inner属于outer这一层作用域的名字 x = 3 print ( 'inner x:%s' % x) inner() print ( 'outer x:%s' % x) outer() #结果为 inner x: 3 outer x: 2 |
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
1 2 3 4 5 6 | 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,
1 2 3 4 5 6 7 8 | num_list = [ 1 , 2 , 3 ] def foo(nums): nums.append( 5 ) foo(num_list) print (num_list) #结果为 [ 1 , 2 , 3 , 5 ] |
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)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | 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。
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