关于python:图解python-命名空间与作用域

0次阅读

共计 3786 个字符，预计需要花费 10 分钟才能阅读完成。

作者：韩信子 @ShowMeAI
教程地址：http://www.showmeai.tech/tuto…
本文地址：http://www.showmeai.tech/article-detail/89
申明：版权所有，转载请分割平台与作者并注明出处

命名空间与作用域是程序设计中的根底概念，深刻了解有助于了解变量的生命周期，缩小代码中的莫名其妙 bug。

命名空间，也称为 Namespace、名称空间或名字空间，指的是从名字到对象的一个映射关系，相似于字典中的键值对，Python 中很多命名空间的实现用的就是字典。

命名空间提供了在我的项目中防止名字抵触的一种办法。各个命名空间是独立的，没有任何关系的，所以一个命名空间中不能有重名，但不同的命名空间是能够重名而没有任何影响。

以电脑文件目录为例，一个文件夹中能够蕴含多个文件夹，每个文件夹中不能有雷同的文件名，但不同文件夹中的文件能够重名。

个别有三种命名空间：

内置名称（built-in names），Python 语言内置的名称，比方函数名 abs、char 和异样名称 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，包含函数、类、其它导入的模块、模块级的变量和常量。
部分名称（local names），函数中定义的名称，记录了函数的变量，包含函数的参数和部分定义的变量。（类中定义的也是）

命名空间查找程序:

假如咱们要应用变量 showmeai，则 Python 的查找程序为：部分的命名空间去 -> 全局命名空间 -> 内置命名空间。

如果找不到变量 showmeai，它将放弃查找并引发一个 NameError 异样:

NameError: name 'showmeai' is not defined。

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，如果对象执行实现，则该命名空间的生命周期就完结。

因而，咱们无奈从内部命名空间拜访外部命名空间的对象。

num1 = 5
def some_func():
 
    # num2 是部分名称
    num2 = 6
    def some_inner_func():
 
        # num3 是内嵌的部分名称
        num3 = 7

如下图所示，雷同的对象名称能够存在于多个命名空间中。

作用域就是一个 Python 程序能够间接拜访命名空间的注释区域。

在一个 python 程序中，间接拜访一个变量，会从内到外顺次拜访所有的作用域直到找到，否则会报未定义的谬误。

Python 中，程序的变量并不是在哪个地位都能够拜访的，拜访权限决定于这个变量是在哪里赋值的。

变量的作用域决定了在哪一部分程序能够拜访哪个特定的变量名称。Python 的作用域一共有 4 种，别离是：

L（Local）：最内层，蕴含局部变量，比方一个函数 / 办法外部。
E（Enclosing）：蕴含了非部分 (non-local) 也非全局 (non-global) 的变量。比方两个嵌套函数，一个函数（或类）A 外面又蕴含了一个函数 B，那么对于 B 中的名称来说 A 中的作用域就为 nonlocal。
G（Global）：以后脚本的最外层，比方以后模块的全局变量。
B（Built-in）：蕴含了内建的变量 / 关键字等，最初被搜寻。

规定程序：L –> E –> G –> B。

在部分找不到，便会去部分外的部分找（例如闭包），再找不到就会去全局找，再者去内置中找。

g_count = 0  # 全局作用域
def outer():
    o_count = 1  # 闭包函数外的函数中
    def inner():
        i_count = 2  # 部分作用域

内置作用域是通过一个名为 builtin 的规范模块来实现的，然而这个变量名本身并没有放入内置作用域内，所以必须导入这个文件才可能应用它。在 Python3.x 中，能够应用以下的代码来查看到底预约义了哪些变量:

>>> import builtins
>>> dir(builtins)

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，内部也能够拜访，如下代码：

>>> if True:
...  msg = 'I am a member of ShowMeAI'
... 
>>> msg
'I am a member of ShowMeAI'
>>>

实例中 msg 变量定义在 if 语句块中，但内部还是能够拜访的。

如果将 msg 定义在函数中，则它就是局部变量，内部不能拜访：

>>> def test():
...     msg_inner = 'I am a member of ShowMeAI'
... 
>>> msg_inner
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'msg_inner' is not defined
>>>

从报错的信息上看，阐明了 msg_inner 未定义，无奈应用，因为它是局部变量，只有在函数内能够应用。

定义在函数外部的变量领有一个部分作用域，定义在函数外的领有全局作用域。

局部变量只能在其被申明的函数外部拜访，而全局变量能够在整个程序范畴内拜访。调用函数时，所有在函数内申明的变量名称都将被退出到作用域中。如下示例代码：

total = 0 # 这是一个全局变量
# 可写函数阐明
def my_sum(arg1, arg2):
    #返回 2 个参数的和."
    total = arg1 + arg2 # total 在这里是局部变量.
    print ("函数内是局部变量 :", total)
    return total
 
#调用 sum 函数
my_sum(10, 20)
print("函数外是全局变量 :", total)

以上实例输入后果：

函数内是局部变量 :  30
函数外是全局变量 :  0

当外部作用域想批改内部作用域的变量时，就要用到 global 和 nonlocal 关键字了。

以下示例代码批改全局变量 num：

num = 1
def my_func():
    global num  # 须要应用 global 关键字申明
    print(num) 
    num = 123
    print(num)
my_func()
print(num)

以上实例输入后果：

1
123
123

如果要批改嵌套作用域（enclosing 作用域，外层非全局作用域）中的变量则须要 nonlocal 关键字了，如下实例：

def outer_num():
    num = 10
    def inner():
        nonlocal num   # nonlocal 关键字申明
        num = 100
        print(num)
    inner()
    print(num)
outer_num()

以上示例输入后果：

100
100

另外有一种非凡状况，假如上面这段代码被运行：

a = 10
def test():
    a = a + 1
    print(a)
test()

以上程序执行，报错信息如下：

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 7, in <module>
    test()
  File "test.py", line 5, in test
    a = a + 1
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

错误信息为部分作用域援用谬误，因为 test 函数中的 a 应用的是部分，未定义，无奈批改。

批改 a 为全局变量：

a = 10
def test_global():
    global a
    a = a + 1
    print(a)
test_global()

执行输入后果为：

也能够通过函数参数传递：

a = 10
def test_arg(a):
    a = a + 1
    print(a)
test_arg(a)

执行输入后果为：

请点击到 B 站查看【双语字幕】版本

https://www.bilibili.com/vide…

本教程系列的代码能够在 ShowMeAI 对应的 github 中下载，可本地 python 环境运行，能迷信上网的宝宝也能够间接借助 google colab 一键运行与交互操作学习哦！

本教程系列波及的 Python 速查表能够在以下地址下载获取：

Python 速查表

Python 教程—Python3 文档
Python 教程 - 廖雪峰的官方网站

python 介绍
python 装置与环境配置
python 根底语法
python 根底数据类型
python 运算符
python 条件管制与 if 语句
python 循环语句
python while 循环
python for 循环
python break 语句
python continue 语句
python pass 语句
python 字符串及操作
python 列表
python 元组
python 字典
python 汇合
python 函数
python 迭代器与生成器
python 数据结构
python 模块
python 文件读写
python 文件与目录操作
python 谬误与异样解决
python 面向对象编程
python 命名空间与作用域
python 工夫和日期

图解 Python 编程：从入门到精通系列教程
图解数据分析：从入门到精通系列教程
图解 AI 数学根底：从入门到精通系列教程
图解大数据技术：从入门到精通系列教程

正文完

python

发表至： python

2022-02-23

0

关于python:Python-技巧轻松管理与操作文件

关于python:第12天-12天搞定Python让excel飞起来

关于python:python学了有什么用

关于python:Python爬取高校就业职位向电脑微信发通知

关于边缘计算:从中心走向边缘深度解析云原生边缘计算落地痛点

关于python:图解python-命名空间与作用域

Python 命名空间和作用域

1. 命名空间

2. 作用域

（1）全局变量和局部变量

（2）global 和 nonlocal 关键字

3. 视频教程

材料与代码下载

拓展参考资料

ShowMeAI 相干文章举荐

ShowMeAI 系列教程举荐

站内搜索