[Python3] 020 借函数，谈一谈变量的作用域

目录

• 1. 概述
• 2. 分类
• 3. 变量的作用范围
  • 少废话，上例子
• 4. 将局部变量提升为全局变量
  • 少废话，上例子
• 5. 内建函数 globals() 与 locals()
  • 少废话，上例子
• 6. 邪恶的 eval() 与 执行者 exec()
  • (1) eval()
  • (2) exec()
• 7. 递归函数
  • (1) 概述
  • (2) 少废话，上例子

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1. 概述

• 从“变量作用域”这个词不难看出：变量有作用范围限制

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2. 分类

• 按照作用域分类

1. 全局（global）：在函数外部定义
2. 局部（local）：在函数内部定义

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3. 变量的作用范围

• 全局变量：在整个全局范围都有效
  • 全局变量在局部可以使用（即，在函数内部可以使用在函数外部定义的变量）
• 局部变量：仅在特定的局部范围内有效
  • 局部变量在出了自己的范围后就无法使用
• LEGB 原则
  • L（Local）局部作用域
  • E（Enclosing function locale）外部嵌套函数作用域
  • G（Global module）函数定义所在模块作用域
  • B（Builtin）：python 内置模块的作用域
  • LEGB 规定了查找一个名称的顺序为：local-->enclosing function locals-->global-->builtin

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少废话，上例子

# 例1

num1 = 100		# 全局变量

def func():
    print("num1 =", num1)

    num2 = 99	# 局部变量
    print("num2 =", num2)

    return None

print("num1 =", num1)
func()
print("num2 =", num2)

• 运行结果

num1 = 100

num1 = 100

num2 = 99

---------------------------------------------------------------------------

NameError……name 'num2' is not defined

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4. 将局部变量提升为全局变量

• 使用 global

少废话，上例子

# 例2

def func():
    global num1
    num1 = 100
    print("num1 =", num1)

    num2 = 99
    print("num2 =", num2)

    return None

func()
print("num1 =", num1)

• 运行结果

num1 = 100

num2 = 99

num1 = 100

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5. 内建函数 globals() 与 locals()

• 通过 globals() 和 locals() 可以显示出全局变量和局部变量

少废话，上例子

# 例3

num1 = 1
num2 = 2

def func(n1, n2):
    n3 = 666
    print("Local s= {0}".format(locals()))
    print("Globals = {0}".format(globals()))

    return None

func(11, 22)

• 运行结果

Locals = {'n1': 11, 'n2': 22, 'n3': 666}

Globals = {'name': 'main', 'doc': None, 'package': None, 'loader': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x000001C21D86E940>, 'spec': None, 'annotations': {}, 'builtins': <module 'builtins' (built-in)>, 'file': '.\globals & locals.py', 'cached': None, 'num1': 1, 'num2': 2, 'func': <function func at 0x000001C21D82C2F0>}

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6. 邪恶的 eval() 与 执行者 exec()

(1) eval()

• 把一个字符串当成一个表达式来执行， 返回表达式执行后的结果
• 示例

# 例4 eval(string_code, globals=None, locals=None)

num1 = 100
num2 = 200

num3 = num1 + num2
num4 = eval("num1+num2")

print(num3)
print(num4)

• 运行结果

300

300

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(2) exec()

• 跟 eval() 功能类似， 但 exec() 不返回结果
• 示例

# 例5 exec(string_code, globals=None, locals=None)

num1 = 100
num2 = 200

num3 = num1 + num2
num4 = exec("print('num1 + num2 =', num1+num2)")

print(num3)
print(num4)

• 运行结果

num1 + num2 = 300

300

None

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7. 递归函数

(1) 概述

• 简单地说，就是“我调用我自己”
• 优点：简洁，容易理解
• 缺点：对递归深度有限制，消耗资源大
  • python 对递归深度有限制，超过限制报错
  • 也可以手动更改递归深度
• 写递归程序时，要注意结束条件

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(2) 少废话，上例子

# 例6 错误示范

num = 0

def func():	# 会暴走的
    global num
    num += 1
    print(num)

    func()	# 调用自己

    return None

func()

• 运行结果

先是像 excel 一样，纵向数字累加，然后抛出异常。

RecursionError……maximum recursion depth exceeded while calling a Python object

递归错误：调用 python 对象时超过了最大递归深度。

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# 例7 斐波那契额数列
# 数学公式为： f(1) = 1, f(2) = 1, ... f(n) = f(n-1) + f(n-2)

def fib(n):		# n 表示斐波那契数列的第 n 个数
    if n == 1 or n ==2:		# or 表示或者
        return 1

    return fib(n-1) + fib(n-2)

print(fib(10))

• 运行结果

55