21天学习python编程_作用域

Posted 2020-12-18

主要内容：

• 小目标：函数的作用域
• 主要内容：局部变量，全局变量，LEGB原则，

如果看完这篇文章，你还是弄不明白函数作用域；
你来找我，我保证不打你，我给你发100的大红包。

1. 命名空间

• 命名空间：对变量名分组，进行管理；
• 不同组的相同变量，视为两个变量
• 函数，类，方法，文件都会带来命名空间；
• 命名空间分为：LEGB

命名空间：LEGB原则

Local：函数内的名字空间；
Enclosed：外部嵌套函数的名字空间；
Global：函数定义所在模块（文件）的名字空间；
Built-in：Python内置模块的名字空间；

一个例子：

g = 10
def func():
    x = 2
    def foo(v):
        return pow(v,x)
    return foo

看下不同变量命名空间：

foo(v)：v在foo内部，属于：Local
x=2：x在func内部，对于func数据;Local
x=2：对于foo函数来说，位于嵌套函数外部，属于Enclosed
g=10：在文件内部，属于：Global
pow：内置模块，属于Built-in

2. 作用域

2.1 作用域与命名空间关系：

• 命名空间是独立存在，存放着变量名与对象映射关系
• 程序中的变量如何找到对应的对象？
• 作用域：根据变量名，按照一定规则，对不同命名空间查找，找到变量名对应的对象。

2.2 作用域的LEGB原则：

LEGB说明：

Local：局部变量，函数或者方法内部作用域；
Enclosed：嵌套函数内部作用域；
Global：全局变量，模块(文件)内部作用域；
Built-in：Python内置变量；

• LEGB查找元组： Local -> Enclosed -> Global -> Built-in

2.3 常见案例：

例1：

x = 10
def func(v):
    print(‘in func x:‘, x)
    r = x*v
    return r
func(3)
print(‘in file x:‘, x)

结果：

in func x: 10
in file x: 10

分析：

func内部，没有x变量名，去上一层查找
全局变量：找到x=10，所以在func内部，x的值为10
print函数：Built-in

例2：

x = 10
def func(v):
    x = 2
    print(‘in func x:‘,x)
    return x*v
func(3)
#调用func后，x的值是多少？
print(‘in file x:‘, x)

结果：

in func x: 2
in file x: 10

分析：

func内部，x命名空间在func中，查找x时候，先从func内部查找，所以x为2
func内部：x=2，只是在func内部赋值，对全局的x没有任何影响；

例3：

x = 10
def func(v):
    r = x*v
    print(‘in func x:‘, x)
    x = 2
    return r
func(3)
print(‘in file x:‘, x)

结果错误：使用了没有初始化变量

UnboundLocalError: local variable ‘x‘ referenced before assignment

分析问题：

在func内部，定义变量x=2，
在x初始化前调用：r = x*v，使用了没有初始化的变量；

所以会出现上述问题。

3. globals()与locals()函数

• globals():显示全局的变量
• locals()：显示函数内部变量

例：

x = 10
def func(v):
    x = 2
    r = x*v
    print("in func locals():", locals())
    print("in func globals():", globals())
    return r
func(3)

结果：

in func locals(): {‘v‘: 3, ‘x‘: 2, ‘r‘: 6}
in func globals(): {‘__name__‘: ‘__main__‘, ‘__doc__‘: None, ‘__package__‘: None, ‘__loader__‘: <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x7fc00c4de050>, ‘__spec__‘: None, ‘__annotations__‘: {}, ‘__builtins__‘: <module ‘builtins‘ (built-in)>, ‘__file__‘: ‘t1.py‘, ‘__cached__‘: None, ‘x‘: 10, ‘func‘: <function func at 0x7fc00c49c9e0>}

可以看到：在func内部与全局命名空间中都有变量x。

4. global与nonlocal关键字

• global：在函数内部申明变量为全局变量
• nonlocal：函数内部申明变量为外层函数的变量

问题：如何在函数中修改全局变量？使用global

例：

x = 10
def changex():
    global x
    x = 0
    print(‘in changex x:‘, x)
changex()
print(‘out changex x:‘, x)

结果，对x修改全局有效：

in changex x: 0
out changex x: 0

总结：

• 理解作用域与命名空间
• 理解LEGB
• 这部分是面试中遇到问题