Python学习：作用域(namespace)

Posted 2020-09-17

Python作用域基础

Python有四个作用域：

1. L（Local）本地也称作局部作用域；
   

2. E（Enclosing）闭包函数外的函数中；

3. G（global）全局作用域；

4. B（Built-in）内建作用域；

变量可以在三个不同的地方分配：

• 如果一个变量在def内赋值，它被定位在这个函数之内。

• 如果一个变量在嵌套的def中赋值，对于嵌套的函数来说，它是非本地的。

• 如果在def之外赋值，它就是整个文件全局的。

值得注意的是，修改一个对象并不是对一个名称赋值。

变量名解析：LEGB原则

对于一个def语句：

变量名引用分为三个作用域进行查找：首先是本地，之后是函数内（如果有的话），之后全局，最后是内置。L->E->G->B

Python除了def/class/lambda外，其他如：if/elif/else/  try/except  for/while并不能改变作用域。定义在他们之内的变量，外部还是可以访问。

>>> if True:
...     a = ‘I am A‘
... 
>>> a
‘I am A‘
# 定义在if语言中的变量a，外部还是可以访问的。
# 但是需要注意如果if被 def/class/lambda 包裹，在内部赋值，就变成了此 函数/类/lambda 的局部作用

在def/class/lambda内进行赋值，就变成了其局部作用域。局部作用域会覆盖全局作用域，但不会影响全局作用域。

g=1            #全局变量
def func():
    g = 2      #局部变量
    return g

print func()    #结果为2
print g         #结果为1

值得注意的是，有时候想再函数内调用全局变量，疏忽了会报错，如下：

#file1
var = 1
def func():
    print var
    var = 200

func()

#file2
var = 1
def func():
    var = var +1
    return var

func()

#这两个函数都会报错UnboundLocalError: local variable ‘var‘ referenced before assignment

上述两个函数都会报同样的错误：为赋值之前引用变量！为什么？在函数内部，解释器探测到变量var重新被赋值，所以var变成了局部变量，但是在被赋值之前就使用了var，便会出现这个错误。解决的方法是在函数内部添加globals var语句，但运行函数后全局的var也会被修改。

#file1
var = 1
def func():
    global var
    print var
    var = 200

func()        #结果为1
print var     #全局变量var变为200

#file2
var = 1
def func():
    global var
    var = var +1
    return var

print func()        #结果为2

闭包Closure

闭包的定义：如果在一个内部函数里，对外部函数内（不是全局变量）进行引用，那么内部函数就被认为是闭包（closure）。

a = 1
def external():
    global a
    a = 200
    print a
    b =100
    def internal():
        print b
        b = 200
        return b
    internal()
    print b

print external()
#一样会报错，赋值前引用UnboundLocalError: local variable ‘b‘ referenced before assignment

Python3中有关键字nonlocal可以解决这个问题，但在Python2中尽量不要尝试修改闭包中的变量。

关于闭包，还有一个坑：

from functools import wraps

def wrapper(log):
    def external(F):
        @wraps(F)
        def internal(**kw):
            if False:
                log = ‘modified‘
            print log
        return internal
    return external

@wrapper(‘first‘)
def abc():
    pass

print abc()

也会出现 引用在赋值之前 的错误，原因是解释器探测到了 if False 中的重新赋值，所以不会去闭包的外部函数（Enclosing）中找变量，但 if Flase 不成立没有执行，所以便会出现此错误。除非你还需要else: log=‘var‘ 或者 if True 但这样添加逻辑语句就没了意义，所以尽量不要修改闭包中的变量。

好像用闭包无法实现计数器功能，因为在闭包内部count+=1就会出现在赋值前引用的错误（Python3用关键字nonlocal可以解决）

def counter(start):
    count = [start]
    def internal():
        count[0] += 1
        return count[0]
    return internal

count = counter(0)
for n in range(10):
    print count()
#结果分别为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

count = counter(0)
print count()
#结果为1

global和globals()

global用来在函数内部声明全局变量，globals() 和 locals() 提供了基于字典的访问全局和局部变量的方式。

比如：如果函数1内需要定义一个局部变量，名字另一个函数2相同，但又要在函数1内引用这个函数2。

def var():
    pass

def f2():
    var = ‘Just a String‘
    f1 = globals()[‘var‘]
    print var
    return type(f1)

print f2()
# Just a String
# <type ‘function‘>