python中的作用域与名称空间

python中的名称空间以及作用域分析

从Python解释器开始执行之后，就在内存中开辟一个空间，每当遇到一个变量的时候，就把变量名和值之间对应的关系记录下来，但是当遇到函数定义的时候，解释器只是象征性的将函数名读入内存，表示知道这个函数存在了，至于函数内部的变量和逻辑，解释器根本不关心。等执行到函数调用的时候，Python解释器会再开辟一块内存来储存这个函数里面的内容，这个时候，才关注函数里面有哪些变量，而函数中的变量会储存在新开辟出来的内存中，函数中的变量只能在函数内部使用，并且会随着函数执行完毕，这块内存中的所有内容也会被清空。

名称空间：存放名字与内存地址关系的一个空间

全局名称空间：在python代码运行时就创建的变量名与内存地址对应关系的空间

局部名称空间：函数或类在运行时临时开辟出来的内存空间

作用域：作用域就是能够起作用的范围(如变量名被引用)

在python中，作用域分为全局作用域和局部作用域

全局作用域:包含内置名称空间以及全局名称空间，在python文件中任意位置都能被引用，全局有效。

局部作用域:局部名称空间，只在局部有效，如函数，类等

作用域关系是在函数定义阶段就已经固定的，与函数的调用位置无关

名称空间的加载顺序：内置命名空间(程序运行前加载)->全局命名空间(程序运行中：从上到下加载)->局部命名空间(程序运行中：调用时才加载)

名称空间的取值顺序：局部命名空间->全局命名空间->内置命名空间

global:

声明一个全局变量。
在局部作用域中想要对全局作用域的全局变量进行修改时，需要用到 global(限于字符串，数字)。

def func():
    global a  #没有则创建一个全局变量
    a = 3
func()
print(a)  #3

count = 1
def search():
    global count
    count = 2
search()
print(count)  #2

def foo():
    a = 1
    def bar():
        global a
        print(a)
    bar()
foo()  #报错  name 'a' is not defined
#这是由于foo中的a不是全局作用域中的变量，那么在bar中重新创建了一个全局变量a，但是没有给a赋值，所以爆出这个错误

#对可变数据类型（list，dict，set）可以直接引用不用通过global，但是不能对改变它的内存地址，可以增加、删除，但`l1=l1[1:3]`时，这样就修改了原来的内存地址，所以会报错。
li = [1,2,3]
dic = {'a':'b'}

def change():
    li.append('a')
    dic['q'] = 'g'
    print(dic)
    print(li)
change()
print(li)
print(dic)

nonlocal:

不能修改全局变量。
在局部作用域中，对父级作用域（或者更外层作用域非全局作用域）的变量进行引用和修改，并且引用的哪层，从那层及以下此变量全部发生改变。

def add_b():
    b = 42
    def do_global():
        b = 10
        print(b)    #10 --------->1
        def dd_nonlocal():
            nonlocal b
            b = b + 20
            print(b)  #30
        dd_nonlocal()
        print(b)  #30 -------------2
    do_global()
    print(b)  #42
add_b()
#由于dd_nonlocal中声明的变量是从do_global中引用来的，所以在函数do_global中以及里面嵌套的函数中，都是相同的变量b，同时代码是从上到下执行，所以1出的b还没改变，还是10，但是2处的b已经改变了

a = 1
def foo():
    print(a)
    def bar():
        nonlocal a
        print(a)
    bar()
foo()  #SyntaxError: no binding for nonlocal 'a' found
#报错是由于nonlocal只能定义局部变量，此时的a是全局变量，所以报错

globals():查看全局作用域中的变量

locals():查看当前作用域中的变量

同时需要注意，在局部作用域中只能对全局变量进行引用，但是不能修改，这个修改只指的是不能对被引用的变量的内存地址进行改变，