Python的程序结构[3] -> 变量/Variable[1] -> LEGB 法则

LEGB法则 / LEGB Rule

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LEGB 变量搜索顺序

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---- 来源于《Python学习手册》/ Learning Python Page 419 ----

Python 的变量名解析机制称为  LEGB 法则。

L – Local: 本地作用域;

E – Enclosing: 上一层结构中 def 或 lambda 的本地作用域;

G – Global: 全局作用域;

B – Build-in: 内置作用域。

LEGB作用域查找原则：当引用一个变量时，Python 按以下顺序依次进行查找：从本地变量中，在任意上层函数的作用域，在全局作用域，最后在内置作用域中查找。第一个能够完成查找的就算成功。变量在代码中被赋值的位置通常就决定了它的作用域。在 Python3.0 中，nonlocal 声明也可以迫使名称映射到函数内部的作用域中，而不管是否对其赋值。这些规则仅对简单的变量名有效。

下面用代码示例来说明这一查找原则。

"""
Python LEGB rule: local, enclosing, global, built-in
"""

L 查找

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定义三个函数用于测试 Local 搜索，correct 函数在调用 A 之前进行了 global 声明，调用了全局变量 A，而 error 函数在调用之前没有进行 global 声明。使用 try/except 语句对报错进行捕获处理。correct_2 函数在调用前对 A 进行赋值，因为没有进行 Global 声明此处的 A 是局部变量 A，对其赋值不影响全局变量 A。

 # Local -- L
 A = 7
 def errorFuncLocal():
     print('\n-------------Func: errorFuncLocal----------------')
     try:
         print('The global value of A is %d' % A)
     except NameError:
         print('Function <errorFuncLocal> raises a NameError')
     A = 6  

 def correctFuncLocal():
     print('\n-------------Func: correctFuncLocal------------')
     global A
     try:
         print('The global value of A is %d' % A)
     except NameError:
         print('Function <correctFuncLocal> raises a NameError')
     # A = 6  

 def correctFuncLocal_2():
     print('\n-------------Func: correctFuncLocal_2------------')
     A = 5
     try:
         print('The local value of A is %d' % A)
     except NameError:
         print('Function <correctFuncLocal> raises a NameError')  

Note: 在 errorFuncLocal 函数中，需要在局部变量中对变量 A 进行操作，否则局部没有变量 A 的操作，则 L 搜索找不到 A，而 G 搜索中会找到 A，从而引入全局变量 A，而无法引发局部变量 A 的 NameError。

 if __name__ == '__main__':
     errorFuncLocal()
     correctFuncLocal()
     correctFuncLocal_2()
     print('The global value of A is %d' % A)  

运行上面的代码可以得到输出为，

-------------Func: errorFuncLocal----------------
Function <errorFuncLocal> raises a NameError

-------------Func: correctFuncLocal------------
The global value of A is 7

-------------Func: correctFuncLocal_2------------
The local value of A is 5
The global value of A is 7

可以看到，

errorFuncLocal 函数中由于没有进行 global 声明，且又对变量 A 进行了赋值，最终导致了错误异常，

correctFuncLocal 函数中进行了 global 声明，因此没有产生报错，

correctFuncLocal_2 函数中，定义了 A 实际上是一个局部变量，可以看到，在函数内部 A 为 5，但函数外部的全局变量 A 依旧为 7，在使用时 L 搜索优先找到的是局部变量的 A。

E 查找

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再定义两个函数用于测试 Enclosing 搜索，

 # Enclosing -- E
 A = 7
 def errorFuncEnclosing():
     print('\n-------------Func: errorFuncEnclosing-----------')
     def foo():
         print('The enclosing value of A is %d' % A)
     try:
         foo()
         A = 6
     except NameError:
         print('Function <errorFuncEnclosing> raises a NameError')  

 def correctFuncEnclosing():
     print('\n-------------Func: correctFuncEnclosing-----------')
     def foo():
         print('The enclosing value of A is %d' % A)
     try:
         A = 6
         foo()
     except NameError:
         print('Function <errorFuncEnclosing> raises a NameError')  

运行函数

 if __name__ == '__main__':
     errorFuncEnclosing()
     correctFuncEnclosing()
     print('The global value of A is %d' % A)  

最终输出的结果如下，由于correct 函数的内层函数调用 A 之前，在外层函数中定义了 A，从而不会引发 NameError，而 error 函数在内层函数调用A之后才对 A 进行赋值操作，Enclosing 搜索在外层函数中找到了变量 A，但是在调用之前未进行赋值操作，因此会引发一个 NameError。

-------------Func: errorFuncEnclosing-----------
Function <errorFuncEnclosing> raises a NameError

-------------Func: correctFuncEnclosing-----------
The enclosing value of A is 6
The global value of A is 7

G 查找

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定义一个函数用于验证全局变量查找，

 # Global -- G
 A = 7

 def correctFuncGlobal():
     print('\n-------------Func: correctFuncGlobal-----------')
     print('The global value of A is %d' % A)  

在函数内部直接调用 A，由于 LE 搜索都没找到变量 A，而 G 搜索找到了，因此此时的变量 A 是全局变量。

-------------Func: correctFuncGlobal-----------
The global value of A is 7

B 查找

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最后，B 查找搜索为内建变量查找，而对于内建变量，例如 __name__，在 LEG 搜索都没找到后启用 B 搜索才可以查找到内建变量，因此可以直接引用内建变量。

 # Built-in -- B
 def correctFuncBuildin():
     print('\n-------------Func: correctFuncBuildin-----------')
     print('The value of built-in variable __name__ is:', __name__) 

 if __name__ == '__main__':
     correctFuncBuildin()  

结果如下，

-------------Func: correctFuncBuildin-----------
The value of build-in variable __name__ is: __main__

参考链接

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http://www.jb51.net/article/84206.htm