第二十七篇 名称空间与作用域
函数内部的函数只能在函数内部调用，不能再函数外部调用，要想知道为什么，我们就需要了解名称空间和作用域
一、名称空间
名称空间（name spaces）：在内存管理那一章节中，我们知道变量的创建其实就是在内存开辟了一个新的空间。但是变量名的存储之前一直没有提及，其实在内存中有一块内存存储着变量名与变量之间绑定关系的空间，这个空间叫做名称空间
1.内置名称空间
- 1.内置名称空间：存放python解释器自带的名字，比如
int、float、len、strip - 2.生命周期：在python解释器启动时生效，在python解释器关闭时失效
2.全局名称空间
- 1.定义：除了内置和局部的名字之外，其余都放在全局名称空间。如下面的
a、f、l、i - 2.生命周期：在文件执行时生效，在文件执行结束后失效
a = 0
def f():
pass
l = [2,'k']
if 2>1:
if 0<1:
i = 6
3.局部名称空间
- 1.定义：用于存放函数调用期间函数体产生的名字。比如下面的
f2 - 2.生命周期：在文件执行时函数调用期间时生效，在函数执行结束后失效
def f():
def f2():
print('ha')
f2
f()
4.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或者说执行顺序为：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，就必须从名称空间中的三者之一找，查找顺序是，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：局部名称空间---->全局名称空局---->内置名称空间（也就是从当前位置开始，只会往外找）
-
虽然有些名字属于全局名称空间或局部名称空间，但它总归是一个内存空间，在执行完程序或调用完函数之后，它的名称空间也就会被释放掉，而与它所对应的值的内存空间由于引用计数为0，也会被垃圾回收机制所回收
x = 0 y = 1 def f(): x = 66 y = 233 print(x,y) f() # 66 233
x = 0
def f():
print(x)
x = 6
f() #6
二、作用域
1.须知
1.作用域是python的一块文本区域，或者说是一块代码区域。这个区域中有很多变量、函数，或者说是对象，在这块区域，这些对象的名称空间可以被访问
2.名字作用域就是名称空间所能影响到的代码区域
3.作用域只是代码区域，属于静态的，名称空间是随着解释器运行而产生的，是动态的
4.在静态的作用域中访问动态的名称空间，也会造成作用域近似于具有了动态性。也即是说会存在一个这样的作用域，多个名称空间可以影响它
x = 6
def f():
print(x)
f() # 6
x = 88
f() # 88
-
作用域就是作用的区域
-
只需要记住：全局变量和局部变量，可能名字一样，但是两者根本不是同一种
2.名字查找规则：LEGB规则
在程序运行时，至少存在三个名称空间可以被直接访问的作用域：
1. local ：包含局部名字的最内层（innermost）作用域，如函数/方法/类的内部局部作用域
2.enclosing：根据嵌套层次从内到外搜索，包含非局部（nonlocal）非全局（nonglobal）名字的任意封闭函数的作用域。如两个嵌套的函数，内层函数的作用域是局部作用域，外层函数作用域就是内层函数的 enclosing 作用域
3.global：包含当前模块全局名字的作用域
4.built-in：包含内置名字的最外层作用域
5.名字作用域的访问顺序是：local ---> enclosing ---> global ---> built-in
def f():
x = 2
f()
print(x) # NameError
'''因为该变量x的名称空间属于局部名称空间，按照LEGB规则，在全局作用域中自然访问不到局部作用域，而且变量x所在的名称空间在函数执行完之后就被销毁了'''
3.全局作用域
- 全局作用域：全局有效，全局存活，包含内置名称空间和全局名称空间
x = 6
def f():
print(x)
f() # 6
4.局部作用域
- 局部作用域：局部有效，临时存储，只包含局部名称空间
def f1():
def f2():
def f3():
print(x)
x = 1
f3()
f2()
f1() # 1
5.注意点
- 作用域关系在函数定义阶段就固定死了，与函数的调用无关
x = 1
def f(): # 函数定义阶段
print(x) # 由于f()函数的局部作用域没有x，所以会先去全局找，此时x=1
def f2():
x = 6 # 这个x只能在f2()函数的局部作用域起作用，对f()函数没有丝毫影响
f()
f2() # 1
6.函数对象与作用域应用
def f():
def f1():
print('hah')
return f1
a = f()
def f2():
a()
f2() # hah
三、补充知识点（不推荐使用）
1.global关键字
- 作用：修改全局作用域中的变量
x = 1
def f():
x = 6
def f2():
x = 233
f2()
f()
print(x) # 在当前位置查找，所以是全局作用域的x=1
x = 1
def f():
x = 6
def f2():
global x # 可以将局部变量变为全局变量
x = 233
f2()
f()
print(x) # 233
2.nonlocal关键字
- 修改局部作用域中的变量
x = 1
def f():
x = 6
def f2():
x = 233
f2()
print(x)
f() # 6
x = 1
def f():
x = 6
def f2():
nonlocal x # 可以使内部函数变量在外部也能使用，但不能修改为全局变量
x = 233
f2()
print(x)
f() # 233
3.注意点
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
lis = []
def f():
lis.append(1)
# 函数调用前
print(lis) # []
# 函数调用后
f()
print(lis) # [1]