Python中的名称空间以及作用域

名称空间介绍：

当Python解释器启动时，会自动开辟一块内存空间。每当遇到一个变量名的时候，就会把变量名和值的关系记录下来存到这块内存空间中。

我们给这个存放名称与值的关系的空间起了个名字，叫做——名称空间。

当函数定义时，解释器只把函数名读入内存，不关心函数内的具体代码。

当函数调用时，解释器就会另开一个内存空间，存放这个函数里面的变量。当函数调用结束时，就会清空这个函数内所有内容。

代码在执行时创建的存放变量与变量值关系的内存空间，叫做全局名称空间。

函数调用时，额外开辟的内存空间，叫做局部名称空间。

还有一种名称空间，叫做内置名称空间，这个空间存放的是Python定义好的名称，比如：len, max, min, sorted, bin, oct, hex等之类大家熟悉的名称。

名称空间里面包含哪些：

　　内置名称空间：Python解释器提前定义好的名称，已经存入内置名称空间。

　　全局名称空间：if，for，while，无论创建多少层，在里面创建的变量，都存放在全局名称空间中。

　　局部名称空间：函数内创建的变量都属于局部名称空间。

名称空间的生命周期：

　　全局名称空间：代码文件执行时创建，代码执行结束销毁。

　　局部名称空间：函数调用时创建，函数执行结束时自动销毁。

　　内置名称空间：Python解释器启动时创建，Python解释器关闭时销毁。

名称空间的查找顺序：

　　名称查找的第一步，找到自己的位置（大前提）。

　　如果自己在全局中，则查找顺序为：全局名称空间 >>> 内置名称空间

　　如果自己在局部中，则查找顺序为：局部名称空间 >>> 全局名称空间 >>> 内置名称空间

　　注意：函数在定义阶段，名称的查找顺序已经固定，不会因为函数的调用位置变化而变化。

　　　

def index():
    x = 111
    print(x)

def index2():
    print(x)
    
x = 10
index() 
index2()

>>> 111
>>> 10

说明：
　　index调用时，print(x)时，先查找index函数内的局部名称空间，局部名称空间中有x这个名称，取x的值打印。
   index2调用时，创建index2局部名称空间，查找index2函数内的局部名称空间有没有x这个名称，发现没有，就查找比局部名称空间大的名称空间，在全局名称空间中发现有x，即取x=10的值打印。

练习一：

x = 111
def f1():
    x = 222
    def f2():
        x = 333
        def f3():
            # x = 444
            def f4():
                # x = 555
                print(x)
            x = 777
            f4()
            # x = 777
        f3()
    f2()
f1()

>>> 777

练习二：

def func():
    x = 1
    def index():
        print(x)
    return index

res = func()
x = 999
res()

>>>  1

说明：func函数的返回时index,  res = func()，则res为func函数的返回值，res就是func的内部函数index，注意func返回值没有()。
函数名()表示调用，返回函数名表示返回这个函数对象。当res()时，表示调用index函数。
print(x)，在index的局部名称空间中，没有x，就往上层找，在func的局部名称空间中，找到了名称x，即把 1打印。找到时不会再向上找。x=999为全部名称空间。即：函数定义时已经确定了名称查找顺序。

函数在定义阶段查找名字的顺序就已经固定了 不会因为函数的调用位置变化而改变(******)

练习三：

x=111
def outer():
    def inner():
        print('from inner',x)
    return inner
f=outer()
x = 222
f()

>>>'from inner' 222

练习四：

x=111
def outer():
    def inner():
        print('from inner',x)
    return inner
f=outer()
def func():
    x=333
    f()
func()

>>> 'from inner' 111

Python中的作用域分为两种：

全局作用域：全局有效：内置名称空间、全局名称空间

局部作用域：局部有效：局部名称空间

局部中修改全局变量：

　　在局部中，如果全局变量是可变类型，在局部中可以直接修改。如列表，可以通过append修改。但是不能直接复制修改。

x = []
def func():
    x.append(1)

func()
print(x)

>>> [1]

　　如果全局变量是不可变类型，局部中是不能修改的。

x = []
def func():
    x = [1,2]

func()
print(x)

>>> []

　　除非使用global关键字，可以在局部中直接修改全局变量的值。

x = 1
def func():
    global x
    x = [1,2]

func()
print(x)

>>> [1, 2]

在局部中修改局部变量：

　　通过nonlocal可以在局部中修改局部变量的值。

# nonlocal  局部修改局部
def func():
    x = 1
    def index():
        nonlocal x
        x = 2
    index()
    print(x)
func()

>>> 2

说明：如果不声明nonlocal x, 就不能修改局部变量x的值，打印出来的x为1.

global: 局部修改全局，想改多个时，可在变量间用 ，隔开：global x, y, z

nonlocal: 局部修改全局，想改多个时，可在变量间用 ，隔开：nonlocal x, y, z