一、命名空間和作用域

當(dāng)出現(xiàn)了函數(shù)，變量聲明的位置就發(fā)生了變化，不同位置聲明的變量，能訪問(wèn)這個(gè)變量的范圍也出現(xiàn)了限制

1.1 定義

**命名空間：**聲明定義了變量，變量存在的范圍，主要是通過(guò)命名空間，來(lái)區(qū)分不同范圍中聲明的變量。作用域： 一個(gè)數(shù)據(jù)能夠作用的范圍

命名空間根據(jù)范圍的不同，分為以下幾種類型：

1.2 內(nèi)建命名空間和內(nèi)建作用域

Python程序中最大的一個(gè)命名空間，通常在解釋器運(yùn)行目標(biāo)代碼的時(shí)候(也就是點(diǎn)RUN的時(shí)候)，由解釋器創(chuàng)建的一個(gè)命名空間，負(fù)責(zé)初始化(即第一次賦值、第一次創(chuàng)建)系統(tǒng)環(huán)境變量。如：int/type()等

• 內(nèi)建命名空間加載時(shí)間：運(yùn)行代碼之前，通過(guò)解釋器加載好系統(tǒng)的命名空間。包含了int/float/str/type()等等各種數(shù)據(jù)類型或者函數(shù)，所以我們?cè)诖a中才可以直接使用這些數(shù)據(jù)類型或者函數(shù)
• 作用：初始化系統(tǒng)環(huán)境變量
• 作用域：內(nèi)建作用域(Builtin)，此空間內(nèi)的數(shù)據(jù)作用范圍是整個(gè)內(nèi)建空間，包括子空間
• 查看方式：dir()

1.3 全局命名空間和全局作用域

定義： 編寫Python代碼時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)python文件，其中聲明在函數(shù)外部的變量，稱為：全局變量(global)。當(dāng)前可以聲明全局變量的所有位置稱為全局命名空間

加載時(shí)間：解釋器運(yùn)行目標(biāo)代碼時(shí)，加載全局命名空間，初始化該命名空間中的所有全局變量作用：聲明、定義全局變量的范圍作用域：全局作用(Global)查看方式：globals()查看當(dāng)前全局命名空間中的所有全局變量，本質(zhì)上globals()就是一個(gè)存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)的字典，

例如：

name = "張三"
age = 12
grade = ["1",2,"3"]
def outer():
    a = "a"
    def inner():
        a = "b"
    return inner
fun = outer()
fun()
print(f"全局變量字典為：{globals()}")

運(yùn)行結(jié)果：

1.3 局部命名空間和局部作用域

定義：當(dāng)Python文件中聲明函數(shù)時(shí)，獨(dú)立出來(lái)了一個(gè)小的作用范圍(函數(shù)內(nèi)部)，通常情況下我們將函數(shù)內(nèi)部的空間稱為：局部命名空間

加載時(shí)間：解釋器運(yùn)行目標(biāo)代碼時(shí)，加載完全局命名空間之后，加載局部命名空間，初始化局部命名空間中的局部變量

注意：如果是嵌套函數(shù)，嵌套函數(shù)是沒(méi)有命名空間的，嵌套函數(shù)的空間存于父函數(shù)內(nèi)，但嵌套函數(shù)是有其自己的作用域的，叫嵌套作用域(內(nèi)部作用域)

作用：聲明、定義局部變量作用域：局部作用域（嵌套作用域）查看方式：Locals()查看當(dāng)前命名空間中的所有數(shù)據(jù)

Locals(): 查看當(dāng)前命名空間中的數(shù)據(jù)

編寫在函數(shù)內(nèi)部：查看局部命名空間中的數(shù)據(jù)編寫在函數(shù)外部：和globals()一樣的意義

示例：

name = "張三"
age = 12
grade = ["1",2,"3"]
def outer():
    a = "a"
    print(f"outer局部的數(shù)據(jù)：{locals()}")
    def inner():
        a = "b"
        print(f"inner局部的數(shù)據(jù)：{locals()}")
    return inner

fun = outer()
fun()
print(f"全局變量字典為：{globals()}")
print(f"全局部的數(shù)據(jù)：{locals()}")

運(yùn)行結(jié)果：

1.4 總結(jié)

• 命名空間是一個(gè)名詞, 表示了一個(gè)可以聲明變量的范圍
• 用作域是一個(gè)動(dòng)詞，表示一個(gè)變量起作用的范圍
• 解釋器運(yùn)行時(shí)，命名空間的加載順序：內(nèi)建命名空間–>全局命名空間–>局部命名空間
• 查詢使用變量，查詢使用順序：內(nèi)部作用域–>嵌套作用域–>全局作用域–>內(nèi)建作用域,也就是Python常說(shuō)的LEGB原則。查找順序通俗的說(shuō)就是：就近原則，一直找到內(nèi)建作用域，找不到報(bào)：“name is not defined”

1.5 擴(kuò)展LEGB

• Local,本地作用域，局部作用域的local命名空間。函數(shù)調(diào)用時(shí)創(chuàng)建，調(diào)用結(jié)束消亡
• Enclosing,Python2.2時(shí)引入嵌套函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了閉包，這個(gè)就是嵌套函數(shù)的外部函數(shù)的命名空間
• Global，全局作用域，即一個(gè)模塊的命名空間。模塊被import時(shí)創(chuàng)建 ，解釋器退出時(shí)消亡
• Build-in，內(nèi)置模塊的命名空間,生命周期從python解釋器啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建到解釋器退出時(shí)消亡，例如：print(open),print和open都是的變量

二、Global關(guān)鍵字的使用說(shuō)明

在講述什么是Global之前，讓我們先來(lái)看一個(gè)例子，以下例子兩條print語(yǔ)句分別打印什么：

x = 100
def fn1():
    x +=1
    print(f"函數(shù)內(nèi)的{x}")
fn1()
print(f"變更后的{x}")

運(yùn)行結(jié)果：

為什么會(huì)運(yùn)行報(bào)錯(cuò)：X在使用前需要先分配變量值，明明我們?cè)谌忠呀?jīng)定義了一個(gè)X=100
原因：在python動(dòng)態(tài)語(yǔ)言內(nèi)，== 賦值即定義== ，在inner內(nèi)部

• x += 1其實(shí)是一個(gè)x = x+1的賦值語(yǔ)句，那這個(gè)x就會(huì)函數(shù)運(yùn)行在初始化進(jìn)行加載，變成局部的一個(gè)變量
• 而=運(yùn)算時(shí)，從左往右執(zhí)行，在x=的時(shí)候已經(jīng)默許了x是local variable，因此外部作用域的x=100是被屏蔽的。所以x+1中的x相當(dāng)于一個(gè)沒(méi)有賦值的變量，從而報(bào)錯(cuò)。

那么怎么解決這個(gè)問(wèn)題？解決的辦法一：使用global關(guān)建字將x定義為全局變量，這時(shí)在函數(shù)局部就會(huì)將x指向全局的變量x

讓我們來(lái)看看具體的應(yīng)用，下面的代碼運(yùn)行結(jié)果如何：

x = 100
def fn1():
    x = 10
    global x
    x +=1
    print(f"函數(shù)內(nèi)的{x}")
fn1()
print(f"變更后的{x}")

運(yùn)行結(jié)果：

為什么還是報(bào)錯(cuò)，我們不是已經(jīng)使用了global嗎？那是因?yàn)槲覀兦懊媛暶髑凹恿艘痪洌簒 = 10
x = 10 時(shí)會(huì)將其置為局部變量，但程序執(zhí)行到global x時(shí)，發(fā)現(xiàn)x已經(jīng)在局部定義過(guò)了，所以報(bào)錯(cuò)，所以我們要先聲明再調(diào)用

所以我們將程序調(diào)整為：

那么問(wèn)題又來(lái)了，下面的例子，global x在inner函數(shù)內(nèi)可以調(diào)用嗎？

x = 100
def outer():
    global x
    x +=1
    print(f"ouer的x調(diào)用結(jié)果{x}")
    def inner():
        x +=1
        print(f"inner的x調(diào)用結(jié)果{x}")
    return inner
a = outer()
a()

運(yùn)行結(jié)果：

為什么報(bào)錯(cuò)，不是已經(jīng)定義了global全局變量，同時(shí)也是局部作用域內(nèi)先定義了嗎？

原因：Global 定義只在全局和定義的當(dāng)前作用域內(nèi)起作用，所以上面的例子，global x只在全局作用域和嵌套作用域內(nèi)可用，如果inner內(nèi)部想調(diào)用，需要做以下調(diào)整

特別說(shuō)明：

global關(guān)鍵字是一種破壞函數(shù)封裝的方式，變量未經(jīng)過(guò)傳參即可在函數(shù)內(nèi)部作用域內(nèi)使用。所以在日常使用中，**不要使用，那我們要實(shí)現(xiàn)這種調(diào)用，可以用什么方式呢？python給我提供了一個(gè)關(guān)鍵字：Nolocal，后續(xù)我的筆記中會(huì)詳細(xì)提到

到此這篇關(guān)于Python函數(shù)命名空間,作用域LEGB及Global詳析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python LEGB與Global內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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