Python的命名空間是Python程序猿必須了解的內(nèi)容，對Python命名空間的學(xué)習(xí)，將使我們在本質(zhì)上掌握一些Python中的瑣碎的規(guī)則。

接下來我將分四部分揭示Python命名空間的本質(zhì)：一、命名空間的定義；二、命名空間的查找順序；三、命名空間的生命周期；四、通過locals()和globals() BIF訪問命名空間

重點(diǎn)是第四部分，我們將在此部分觀察命名空間的內(nèi)容。

一、命名空間

Python使用叫做命名空間的東西來記錄變量的軌跡。命名空間是一個(gè) 字典（dictionary） ，它的鍵就是變量名，它的值就是那些變量的值。

A namespace is a mapping from names to objects. Most namespaces are currently implemented as Python dictionaries。

 在一個(gè) Python 程序中的任何一個(gè)地方，都存在幾個(gè)可用的命名空間。

     1、每個(gè)函數(shù)都有著自已的命名空間，叫做局部命名空間，它記錄了函數(shù)的變量，包括函數(shù)的參數(shù)和局部定義的變量。

     2、每個(gè)模塊擁有它自已的命名空間，叫做全局命名空間，它記錄了模塊的變量，包括函數(shù)、類、其它導(dǎo)入的模塊、模塊級的變量和常量。

     3、還有就是內(nèi)置命名空間，任何模塊均可訪問它，它存放著內(nèi)置的函數(shù)和異常。

名稱空間的加載順序

內(nèi)置命名空間(程序運(yùn)行前加載)-->全局命名空間(程序運(yùn)行中：從上到下加載)-->局部命名空間(程序運(yùn)行中：調(diào)用時(shí)才加載)

二、名稱空間的取值順序

在局部調(diào)用：局部命名空間-->全局命名空間-->內(nèi)置命名空間

在全局調(diào)用：全局命名空間-->內(nèi)置命名空間

綜上所述，在尋找變量時(shí)，從小范圍，一層一層到大范圍去找尋。

三、命名空間查找順序

當(dāng)一行代碼要使用變量 x 的值時(shí)，Python 會(huì)到所有可用的名字空間去查找變量，按照如下順序：

     1、局部命名空間：特指當(dāng)前函數(shù)或類的方法。如果函數(shù)定義了一個(gè)局部變量 x，或一個(gè)參數(shù) x，Python 將使用它，然后停止搜索。

     2、全局命名空間：特指當(dāng)前的模塊。如果模塊定義了一個(gè)名為 x 的變量，函數(shù)或類，Python 將使用它然后停止搜索。

     3、內(nèi)置命名空間：對每個(gè)模塊都是全局的。作為最后的嘗試，Python 將假設(shè) x 是內(nèi)置函數(shù)或變量。

     4、如果 Python 在這些名字空間找不到 x，它將放棄查找并引發(fā)一個(gè) NameError 異常，如，NameError: name 'aa' is not defined。

嵌套函數(shù)的情況：

     1、先在當(dāng)前 (嵌套的或 lambda) 函數(shù)的命名空間中搜索

     2、然后是在父函數(shù)的命名空間中搜索

     3、接著是模塊命名空間中搜索

     4、最后在內(nèi)置命名空間中搜索

示例：

info = "Adress : "
def func_father(country):
 def func_son(area):
  city= "Shanghai " #此處的city變量，覆蓋了父函數(shù)的city變量
  print(info + country + city + area)
 city = " Beijing "
 #調(diào)用內(nèi)部函數(shù)
 func_son("ChaoYang ");
 
func_father("China ")

輸出：Adress : China Shanghai ChaoYang

以上示例中，info在全局命名空間中，country在父函數(shù)的命名空間中，city、area在自己函數(shù)的命名空間中

四、命名空間的生命周期

不同的命名空間在不同的時(shí)刻創(chuàng)建，有不同的生存期。

     1、內(nèi)置命名空間在 Python 解釋器啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建，會(huì)一直保留，不被刪除。

     2、模塊的全局命名空間在模塊定義被讀入時(shí)創(chuàng)建，通常模塊命名空間也會(huì)一直保存到解釋器退出。

     3、當(dāng)函數(shù)被調(diào)用時(shí)創(chuàng)建一個(gè)局部命名空間，當(dāng)函數(shù)返回結(jié)果 或 拋出異常時(shí)，被刪除。每一個(gè)遞歸調(diào)用的函數(shù)都擁有自己的命名空間。

Python 的一個(gè)特別之處在于其賦值操作總是在最里層的作用域。賦值不會(huì)復(fù)制數(shù)據(jù)——只是將命名綁定到對象。刪除也是如此："del y" 只是從局部作用域的命名空間中刪除命名 y 。事實(shí)上，所有引入新命名的操作都作用于局部作用域。

示例：

i=1
def func2():
 i=i+1
 
func2();
#錯(cuò)誤：UnboundLocalError: local variable 'i' referenced before assignment

由于創(chuàng)建命名空間時(shí)，python會(huì)檢查代碼并填充局部命名空間。在python運(yùn)行那行代碼之前，就發(fā)現(xiàn)了對i的賦值，并把它添加到局部命名空間中。當(dāng)函數(shù)執(zhí)行時(shí)，python解釋器認(rèn)為i在局部命名空間中但沒有值，所以會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

def func3():
　　y=123
　　del y
　　print(y)

func3()
#錯(cuò)誤：UnboundLocalError: local variable 'y' referenced before assignment
#去掉"del y"語句后，運(yùn)行正常

五、命名空間的訪問

1、局部命名空間可以 locals()  BIF來訪問。

locals 返回一個(gè)名字/值對的 dictionary。這個(gè) dictionary 的鍵是字符串形式的變量名字，dictionary 的值是變量的實(shí)際值。

示例：

def func1(i, str ):
 x = 12345
 print(locals())
 
func1(1 , "first")

輸出：{'str': 'first', 'x': 12345, 'i': 1}

2、全局 (模塊級別)命名空間可以通過 globals() BIF來訪問。

示例：

import copy
from copy import deepcopy
 
gstr = "global string"
 
def func1(i, info):
 x = 12345
 print(locals())
 
func1(1 , "first")
 
if __name__ == "__main__":
 print("the current scope's global variables:")
 dictionary=globals()
 print(dictionary)

輸出：（我自己給人為的換行、更換了順序，加顏色的語句下面重點(diǎn)說明）

{

'__name__': '__main__',

'__doc__': 'Created on 2013-5-26', 

'__package__': None,

'__cached__': None,

'__file__': 'E:\\WorkspaceP\\Test1\\src\\base\\test1.py',

'__loader__': <_frozen_importlib.SourceFileLoader object at 0x01C702D0>,

'copy': <module 'copy' from 'D:\\Python33\\lib\\copy.py'>,

'__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>,

'gstr': 'global string',

'dictionary': {...},

'func1': <function func1 at 0x01C6C540>,

'deepcopy': <function deepcopy at 0x01DB28A0>

}

總結(jié)

　　1、模塊的名字空間不僅僅包含模塊級的變量和常量，還包括所有在模塊中定義的函數(shù)和類。除此以外，它還包括了任何被導(dǎo)入到模塊中的東西。

　　2、我們看到，內(nèi)置命名也同樣被包含在一個(gè)模塊中，它被稱作 __builtin__。

　　3、回想一下 from module import 和 import module 之間的不同。

　　　　使用 import module，模塊自身被導(dǎo)入，但是它保持著自已的名字空間，這就是為什么您需要使用模塊名來訪問它的函數(shù)或?qū)傩裕簃odule.function 的原因。

　　　　但是使用 from module import function，實(shí)際上是從另一個(gè)模塊中將指定的函數(shù)和屬性導(dǎo)入到您自己的名字空間，這就是為什么您可以直接訪問它們卻不需要引用它們所來源的模塊。使用 globals 函數(shù)，您會(huì)真切地看到這一切的發(fā)生，見上面的紅色輸出語句。

3、 locals 與 globals 之間的一個(gè)重要的區(qū)別

locals 是只讀的，globals 不是

示例：

def func1(i, info):
 x = 12345
 print(locals())
 locals()["x"]= 6789
 print("x=",x)
 
y=54321
func1(1 , "first")
globals()["y"]= 9876
print( "y=",y)

輸出：

{'i': 1, 'x': 12345, 'info': 'first'}

x= 12345

y= 9876

解釋：

locals 實(shí)際上沒有返回局部名字空間，它返回的是一個(gè)拷貝。所以對它進(jìn)行改變對局部名字空間中的變量值并無影響。

globals 返回實(shí)際的全局名字空間，而不是一個(gè)拷貝。所以對 globals 所返回的 dictionary 的任何的改動(dòng)都會(huì)直接影響到全局變量。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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