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  • python函数名称空间与作用域、闭包

    一、命名空间概念

    1、命名空间(name space)

      名称空间是存放名字的地方。

      若变量x=1,1存放在内存中,命名空间是存放名字x、x与1绑定关系的地方。

    2、名称空间加载顺序

    python test.py
    #1、python解释器先启动,因而首先加载的是:内置名称空间
    #2、执行test.py文件,然后以文件为基础,加载全局名称空间
    #3、在执行文件的过程中如果调用函数,则临时产生局部名称空间

    3、名字的查找顺序

      局部名称空间——》全局名称空间——》内置名称空间

      需要注意的是:在全局无法查看局部的,在局部可以查看全局的,如下例:

    # max=1
    def f1():
        # max=2
        def f2():
            max=3
            print(max)
        f2()
    f1()
    print(max)
    """
    3
    <built-in function max>
    """
    
    max=1
    def f1():
        # max=2
        def f2():
            # max=3
            print(max)
        f2()
    f1()
    print(max)
    """
    1
    1
    """

    二、作用域  

      python中一个函数就是一个作用域,局部变量放置在其作用域中;代码定义完成后,作用域已经完成,作用域链向上查找。类似C#、Java中作用域{}。

      不同变量的作用域不同就是由这个变量所在的命名空间决定的。

    1、作用域即范围

      全局范围(内置名称空间与全局名称空间属于该范围):全局存活,全局有效
      局部范围(局部名称空间属于该范围):临时存活,局部有效

    2、作用域关系是在函数定义阶段就已经固定的,与函数的调用位置无关,如下:

    x=1
    def f1():
        def f2():
            print(x)
        return f2
    
    x=100
    def f3(func):
        x=2
        func()
    
    x=10000
    f3(f1())
    """
    10000
    """

    3、查看作用域

    LEGB 代表名字查找顺序locals ——>enclosing(相邻的上一级) ——>globals ——> __builtins__
    • locals 是函数内的名字空间,包括局部变量和形参
    • enclosing 外部嵌套函数的名字空间
    • globals 全局变量,函数定义所在模块的名字空间
    • builtins 内置模块的名字空间
    n = 10
    def fun1():
        n = 20
        print('func1',n)
    
        def fun2():
            n = 30
            print('func2',n)
    
            def func3():
                print("func3",n)    # locals没有,先找相邻上一级作用域
            func3()  # 30
        fun2()  # 30  
    fun1()  # 20
    

       依次输出:func1 20  ;func2 30  ; func3 30

    def func():
        level = 'L1'
        n = 33
        print(locals())
    
        def outer():
            n = 44
            level = 'L2'
            print(locals(), n)
    
            def inner():
                level = 'L3'
                print(locals(), n)
    
            inner()  # {'n': 44, 'level': 'L3'} 44
    
        outer()  # {'n': 44, 'level': 'L2'} 44
    
    
    func()  # {'n': 33, 'level': 'L1'}
    

      输出如下结果:

    {'n': 33, 'level': 'L1'}
    {'level': 'L2', 'n': 44} 44
    {'level': 'L3', 'n': 44} 44

    三、闭包函数

      内部函数包含对外部作用域而非全局作用域的引用。之前都是通过参数将外部的值传给函数,闭包提供的思路是将参数包起来。

    1、什么是闭包?

      闭包,即函数定义和函数表达式位于另一个函数的函数体内(嵌套函数)。而且,这些内部函数可以访问它们所在的外部函数中声明的所有局部变量、参数。当其中一个这样的内部函数在包含它们的外部函数之外被调用时,就会形成闭包。

      也就是说,内部函数会在外部函数返回后被执行。而当这个内部函数执行时,它仍然必需访问其外部函数的局部变量、参数以及其他内部函数。这些局部变量、参数和函数声明(最初时)的值是外部函数返回时的值,但也会受到内部函数的影响。

    def func():
        n = 10
    
        def func2():
            print("func2:",n)  # 对外部作用域的引用
        return func2
    
    f = func()  # 拿到func2内存地址
    print(f)  # func2内存地址:<function func.<locals>.func2 at 0x101fb4620>
    f()   # 执行func2: 10
    

      在外部可以执行内部的函数,并且可以使用内部函数作用域里的值,这种现象就是闭包

      在函数里面套了一层子函数,在外层函数被执行的时候,子函数被返回了,返回的是内存地址,在外面执行子函数的时候用引用了外层函数的变量,相当于两者有一种扯不掉理还乱的关系。

    2、闭包的意义和应用

      闭包的意义:返回的函数对象,不仅仅是一个函数对象,在该函数外还包裹了一层作用域,这使得,该函数无论在何处调用,优先使用自己外层包裹的作用域。

      应用领域:延迟计算(原来我们是传参,现在是抱起来)、装饰器

    from urllib.request import urlopen
    
    def index(url):
        def get():
            return urlopen(url).read()
    
        return get
    
    
    baidu = index('http://www.baidu.com')
    print(baidu().decode('utf-8'))

    四、函数嵌套返回值

    age = 18
    def func1():
        age = 73
        def func2():
            age = 84
            print(age)
    
        return 666
    
    val = func1()
    print(val)
    '''
    输出:666
    '''
    

     函数可以当做返回值:

    # 函数名可以当作返回值
    age = 18
    def func1():
        age = 73
        def func2():...
        return func2   # 返回一个函数名# val = func1()
    print(val)
    '''
    输出:<function func1.<locals>.func2 at 0x101462598>
    '''
    
    # 代码写完之后作用域已经生成,不管函数名传到哪里,只要执行都回回定义的地方往上找
    age = 18
    def func1():
        age = 73
        def func2():
            print(age)
        return func2   # 返回一个函数名不带括号
    
    val = func1()
    val()
    '''
    输出结果:73
    '''
    

      

     

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xiugeng/p/8595203.html
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