詳解Python的作用域和命名空間

来源:https://www.cnblogs.com/xianranzhang/archive/2019/04/07/10666781.html
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最近在學習Python,不得不說,Python真的是一門很好用的語言。但是學習的過程中關於變數作用域(scope)的命名空間(namespace)的問題真的把我給搞懵了。在查閱了相關資料之後,覺得自己對Python的作用域和命名空間有了一定得瞭解。故寫在這裡,一方面加深自己的理解,另一方面分享知識。 ...


最近在學習Python,不得不說,Python真的是一門很好用的語言。但是學習的過程中關於變數作用域(scope)的命名空間(namespace)的問題真的把我給搞懵了。在查閱了相關資料之後,覺得自己對Python的作用域和命名空間有了一定得瞭解。故寫在這裡,一方面加深自己的理解,另一方面分享知識。

一、本篇博客需要解決的問題。

1、什麼是作用域和命名空間?

2、Python中作用域和命名空間的工作原理是什麼?

3、我怎樣在Python中聲明一個全局變數(global variable),局部變數(local variable)和nonlocal variable, which works between global scope and local scope?

4、如果我想讓一個變數在多個Python腳本之間傳遞,我該怎麼做?

二、解決問題

1、什麼是作用域和命名空間?

命名空間是從名稱到對象之間的映射。對象可以是Python腳本,函數,類等,也就是說Python中的每一個對象,都有其對應的命名空間。在不同的命名空間下聲明相同名稱的變數不衝突。

作用域是指Python程式運行時,一個命名空間相對應的作用範圍的文本上的解釋。英文原文為:A scope is a textual region of a Python program where a namespace is directly accessible. “Directly accessible” here means that an unqualified reference to a name attempts to find the name in the namespace.

2、Python中作用域和命名空間的工作原理是什麼?

命名空間在不同的時間段被創建並且擁有不同的生命周期。有三種命名空間。

(1)、包含Python內置名稱的命名空間。這種命名空間在Python編譯器啟動時被創建,在編譯器關閉時銷毀。

(2)、全局命名空間。即一個腳本文件(module)的命名空間。它在腳本文件被讀取時創建,在編譯器關閉時銷毀。

(3)、局部命名空間。一般指一個函數的命名空間。在函數被調用時創建,在函數調用結束或者函數引發異常時銷毀。

一個命名空間至少連接著三層相互嵌套的作用域。

(1)、the innermost scope,搜索變數時最先被搜索的作用域,包含local name

(2)、the scope of any enclosing functions,當(1)沒有搜索到目標name時,就會向外擴張到一個封閉代碼塊或者函數的作用域,包含nonlocal name\nonglobal name

(3)、the next-to-last scope, 當(2)沒有搜索到目標name時,搜索當前腳本和引用模塊的name

(4)、the outermost scope,最後搜索的作用域,包含Python內置名稱。

3、我怎樣在Python中聲明一個全局變數(global variable),局部變數(local variable)和nonlocal variable, which works between global scope and local scope?

Python中聲明變數時,若前面不加關鍵字,這該變數預設為當前函數或代碼塊的局部變數

若前面加上global關鍵字,這意味著該變數是對一個全局變數的引用

若前面加上nonloca關鍵字,則意味著該變數是對中間層次作用域中的一個變數的引用

詳情請看第三部分

4、如果我想讓一個變數在多個Python腳本之間傳遞,我該怎麼做?

簡單。新建一個global.py腳本,把你需要用到的變數聲明在裡面,然後在需要用到這些變數的腳本里導入這個global.py腳本即可。

三、代碼示例及相關解釋

 1 # -*- coding: utf-8 -*-
 2 # author: zxr
 3 # time: 2019-04-07
 4 # functionality: test scope and namespace
# Python3.7.2
5 6 def scope_test(): 7 def do_local(): 8 spam = "local spam" 9 print (spam) 10 def do_nonlocal(): 11 nonlocal spam 12 spam = "do_local's nonlocal spam" 13 do_nonlocal() 14 print (spam) 15 def do_nonlocal(): 16 nonlocal spam 17 spam = "nonlocal spam" 18 def do_global(): 19 global spam 20 spam = "global spam" 21 spam = "test spam" 22 do_local() 23 print ("After local assignment, spam = " + spam) 24 do_nonlocal() 25 print ("After nonlocal assignment, spam = " + spam) 26 do_global() 27 print ("After global assignment, spam = " + spam) 28 29 if __name__ == '__main__': 30 scope_test() 31 print ("global spam = " + spam)

首先,調用scope_test函數的時候,scope_test.spam被聲明,

然後,調用scope_test.do_local函數,scope_test.do_local.spam被聲明

接著,調用scope_test.do_local.do_nonlocal函數,scope_test.do_local.spam被引用

接著,調用scope_test.do_nonlocal函數,scope_test.spam被引用

最後,調用scope_test.do_global函數,全局變數spam被聲明

這段代碼中,一定要仔細去理解每一個步驟,這樣才能理解作用域和命名空間之間微妙的關係。

 

第一篇博客!

誠惶誠恐,希望有用!

若是無用,希望無害!

最後,如有不對的地方,歡迎大家批評指正!

 


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