『无为则无心』Python函数 — 31、命名空间（namespace）

1、什么是命名空间
2、三种命名空间
3、命名空间查找顺序
4、命名空间的生命周期
5、如何获取当前的命名空间

1、什么是命名空间

命名空间指的是变量存储的位置，每一个变量都需要存储到指定的命名空间当中。

全局命名空间用来保存全局变量，函数命名空间用来保存函数中的变量。也就是说每一个作用域都会有一个它对应的命名空间，全局作用域就会有一个全局的命名空间，函数作用域就会有一个函数的命名空间。

命名空间实际上就是一个字典，是一个专门用来存储变量的字典。

命名空间提供了在项目中避免名字冲突的一种方法。各个命名空间是独立的，没有任何关系的，所以一个命名空间中不能有重名，但不同的命名空间是可以重名而没有任何影响。

我们举一个计算机系统中的例子，一个文件夹(目录)中可以包含多个文件夹，每个文件夹中不能有相同的文件名，但不同文件夹中的文件可以重名。

2、三种命名空间

内置名称（built-in names）， Python语言内置的名称，比如函数名abs、char和异常名称 BaseException、Exception等等。
全局名称（global names），模块中定义的名称，记录了模块的变量，包括函数、类、其它导入的模块、模块级的变量和常量。
局部名称（local names），函数中定义的名称，记录了函数的变量，包括函数的参数和局部定义的变量。（类中定义的也是）

如下图所示：

3、命名空间查找顺序

假设我们要使用变量runoob，则Python的查找顺序为：局部的命名空间 -> 全局命名空间 -> 内置命名空间。

如果找不到变量runoob，它将放弃查找并引发一个NameError异常:NameError: name 'runoob' is not defined。

4、命名空间的生命周期

命名空间的生命周期取决于对象的作用域，如果对象执行完成，则该命名空间的生命周期就结束。

因此，我们无法从外部命名空间访问内部命名空间的对象。

5、如何获取当前的命名空间

locals()函数用来获取当前作用域的命名空间。

也就是如果在全局作用域中调用locals()函数，则获取全局命名空间，如果在函数作用域中调用locals()函数则获取函数命名空间，最终返回的是一个字典。

示例如下：

c = 10

def fn(a):

    # 在函数中对形参进行重新赋值，不会影响其他的变量

    a = 20

    print('a =', a, id(a))

# 当前命名空间

scope = locals()

# 打印命名空间

print(scope)

# 查看locals()函数返回的对象类型

print(type(scope))

"""

输出结果;

{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x00000000025222C8>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'F:/PyCharmWorkspace/hello-python-01/firstpythonfile.py', '__cached__': None, 'c': 10, 'fn4': <function fn4 at 0x0000000002575798>, 'scope': {...}}

<class 'dict'>

"""

我们可以看到命名空间就是一个字典，我们在程序中定义的全局变量c也可以在返回的字典中查看到。

# 那其实打印全局变量c就有两种方式

scope = locals()

print("c =", c)  # c = 10

print("c =", scope['c'])  # c = 10

同理，向命名空间的字典中添加key-value，就相当于在全局中创建了一个变量，但一般不建议这么做。

# NameError: name 'f' is not defined

print("f =", f)

# 向命名空间中添加一个key-value

scope = locals()

scope['f'] = 1000

print("f =", f)  # f = 1000

全局和函数内部的命名空间同理。

全局作用域的地方是不能获取到函数作用域中命名空间的信息的。但是函数作用域中可以使用globals()函数，获取全局命名空间的信息。

def fn():

    global_scope = globals()

总结：我们只要知道有命名空间这个概念就行，实际上就是个字典，我们开发的时候一般不会修改命名空间的。