python名称空间与作用域

目录

• 名称空间与作用域
• 一、名称空间
• 二、作用域
• 三、补充知识点

名称空间与作用域

函数内部的函数只能在函数的内部调用，不能在函数的外部调用。

def f1():
    x=1
    print('from f1')
    def f2():
        print('from f2')
print(x)



#会进行报错：
Traceback (most recent call last):
  File "F:/python学习/python自学/测试4.py", line 6, in <module>
    print(x)
NameError: name 'x' is not defined

Process finished with exit code 1

一、名称空间

名称空间：在学习内存管理的时候，变量的创建其实就是在 内存中开辟了一个新的空间，用来存储变量，但是却没说过变量名的存储，其实变量在内存中有一快内存存储变量名与变量之间的绑定关系的空间，而这个空间称为名称空间。

1. 内置名称空间:python解释器独有的。

   内置名称空间：存放python解释器自带的名字，如，int，float，len等

   生命周期：Python解释器启动的时候python自动开辟内置名称空间存放了这些python的内置方法,python解释器停止解释之后才会销毁#

2. 全局的名称空间

   全局名称空间：除了内置和局部的名字外，都存放在全局名称空间，如下面代码中的x,func

   生命周期：全局需要自己定义, python文件执行之后才可能有全局名称空间,文件结束之后才会销毁

   x = 1  #x 是全局变量
   def func():
       print(x)
   func()
   

3. 局部名称空间

   局部名称空间：用于存放函数调用期间函数体产生的名字，如下面的代码的f2

   生命周期：在文件执行的时候函数调用期间时生效，在函数执行结束后失效。

   def f1():
       def f2():
           print('from f2')
       f2()
   
   f1()
   #输出：
   from f2
   

4. （执行）加载顺序

   由于.py文件是由Python解释器打开的，因此一定是在Python解释器中的内置名称空间加载结束后，文件才开始打开，这个时候才会产生全局名称空间，但文件内有某一个函数被调用的时候，才会开始产生局部名称空间，因此名称空间的加载顺序为：

   内置名称空间——>全局名称空间——>局部名称空间

5. 查找顺序

   由于名称空间是用来存放变量名与值之间的绑定关系的，所以但凡要查找名字，一定是从三者之一找到，查找顺序为：
   从当前的所在位置开始查找，如果当前所在的位置为局部名称空间，则查找顺序为：

   当前位置——>局部名称空间——>全局名称空间——>内置名称空间

   x= 1
   y =2
   len =  100
   def func():
       y = 3
       len = 1000
       print(y)
       print(len)
   
   func()
   #输出：
   3
   1000
   

   x = 1
   
   
   def func():
       print(x)
   
   
   x = 10
   func()
   
   #输出：
   10
   

二、作用域

作用域: 产生作用的范围，作用域关系仅适用不可变数据类型,不适用于可变数据类型

1. 全局作用域

   全局作用域：全局有效，全局存活， 全局+内置名称空间中的变量,全局作用域中的变量只能在全局中使用

   x = 1 # x为全局名称空间
   def func():
       print(x)
   func()
   #输出：
   1
   

2. 全局作用域

   局部作用域：局部有小，临时存储，只包含局部名称空间。 局部名称空间中的变量,局部作用域中的变量只能在局部中使用

def f1():
    def f2():
        def f3():
            print(x)

        x = 2
        f3()

    f2()


f1()
#输出：
2

3. 需要注意的是：作用域在函数定义阶段就固定死了，与函数的调用无关。

x = 1


def f1():
    print(x)


def f2():
    x = 2
    f1()


f2()
#输出：
1

4. 函数对象与作用域的应用

def f1():
    def inner():
        print('from inner')

    return inner


f = f1() # 把局部定义的函数放在全局之中


def bar():
    f()


bar()
#输出：
from inner

三、补充知识点

1. qlobal关键字

   将局部变量修改为全局作用域中的变量。

   x = 1
   
   
   def f1():
       x = 2
   
       def f2():
           global x  #修改x为全局变量
           x = 3
   
       f2()
   
   
   f1()
   print(x)
   # 输出：
   3
   

   2. nonlocal关键字

      修改局部作用域的变量为上一层局部作用域中的变量。

      x = 1
      
      
      def f1():
          x = 2
      
          def f2():
              nonlocal x
              x = 3
      
          f2()
          print(x)
      
      
      f1()
      #输出：
      3
      

2. 关键点

   1. 在局部想要修改全局的可变类型，不需要任何声明，可以直接修改。

   2. 在局部如果想要修改全局的不可变类型，需要借助global声明，声明为全局变量，既可以直接修改。

      lis = list()
      
      
      def f1():
          lis.append(1)
      
      
      print(lis)
      f1()
      print(lis)
      
      #输出：
      []
      [1]