Python基础之名称空间与作用域

一、名称空间

名称空间即存放名字与对象映射/绑定关系的地方。对于x=3，Python会申请内存空间存放对象3，然后将名字x与3的绑定关系存放于名称空间中，del x表示清除该绑定关系。

​ 在程序执行期间最多会存在三种名称空间：

1：内建名称空间

伴随python解释器的启动(关闭)而产生(回收)，因而是第一个被加载的名称空间，用来存放一些内置的名字，比如内建函数名（max()）。

print(max)  # <built-in function max>

2：全局名称空间

伴随python文件的开始执行/执行完毕而产生/回收，是第二个被加载的名称空间，文件执行过程中产生的名字都会存放于该名称空间中，如下：

import sys #模块名sysx=1 #变量名xif x == 1:y=2 #变量名ydef foo(x): #函数名fooy=1def bar():passClass Bar: #类名Barpass

3：局部名称空间

伴随函数的调用/结束而临时产生/回收，函数的形参、函数内定义的名字都会被存放于该名称空间中。

def foo(x):y=3 #调用函数时，才会执行函数代码，名字x和y都存放于该函数的局部名称空间中

名称空间的加载顺序是：内置名称空间->全局名称空间->局部名称空间，

而查找一个名字，必须从三个名称空间之一找到，查找顺序为：局部名称空间->全局名称空间->内置名称空间。

二、作用域

按照名字作用范围的不同可以将三个名称空间划分为两个区域：

1：全局作用域:位于全局名称空间、内建名称空间中的名字属于全局范围，该范围内的名字全局存活（除非被删除，否则在整个文件执行过程中存活）、全局有效（在任意位置都可以使用）；

2：局部作用域:位于局部名称空间中的名字属于局部范围。该范围内的名字临时存活（即在函数调用时临时生成，函数调用结束后就释放）、局部有效（只能在函数内使用）。

函数内是可以正常读取全局变量的。

作用域与名字查找的优先级

1：在局部作用域查找名字时，起始位置是局部作用域，所以先查找局部名称空间，没有找到，再去全局作用域查找：先查找全局名称空间，没有找到，再查找内置名称空间，最后都没有找到就会抛出异常。

x=10     # 全局作用域的名字x
def func():x=30        # 局部作用域的名字xprint(x)    # 在局部找x
func()  # 结果为30

2：在全局作用域查找名字时，起始位置便是全局作用域，所以先查找全局名称空间，没有找到，再查找内置名称空间，最后都没有找到就会抛出异常。

x=10     # 全局作用域的名字x
def func():x=30        # 局部作用域的名字x
func()  
print(x)    # 在全局找x，输出：10

3：在嵌套函数内查找名字时，会优先查找自己局部作用域的名字，然后由内而外一层层查找外部嵌套函数定义的作用域，没有找到，则查找全局作用域。

x=1
def outer():x=2def inner():    # 函数名inner属于outer这一层作用域的名字x=3print('inner x:%s' %x)inner()print('outer x:%s' %x)outer() 
#输出结果为
inner x:3
outer x:2

4：在函数内，无论嵌套多少层，都可以查看到全局作用域的名字，若要在函数内修改全局名称空间中名字的值，当值为不可变类型时，则需要用到global关键字

x=1
def func():global x      # 声明x为全局名称空间的名字x=2
func()
print(x)     # 输出：2

5：当实参的值为可变类型时，函数体内对该值的修改将直接反应到原值，

num_list=[1,2,3]
def foo(nums):nums.append(5)foo(num_list)
print(num_list)
#输出 [1, 2, 3, 5]

6：对于嵌套多层的函数，使用nonlocal关键字可以将名字声明为来自外部嵌套函数定义的作用域（非全局）

def  f1():x=2def f2():nonlocal xx=3f2()      # 调用f2(),修改f1作用域中名字x的值print(x)      # 在f1作用域查看xf1()
#输出：3

nonlocal x会从当前函数的外层函数开始一层层去查找名字x，若是一直到最外层函数都找不到，则会抛出异常。

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