Python之作用域

作用域测试例子：

>>> a = 10
>>> def test():
...     a = 20
...     print a
...
>>> a
10
>>> test()
20
>>> a #执行test之后，a的值还是10，没有变
10

这里涉及作用域问题。

作用域

函数形参和内部变量都存储在locals名字空间中。

>>> def test(a,*args,**kwargs):
...     s = "Hello test!"
...     print locals()
...
>>> test(1,"a","b",x=10,y="hi")
{'a': 1, 's': 'Hello test!', 'args': ('a', 'b'), 'kwargs': {'y': 'hi', 'x': 10}}

除非使用global、nolocal特别声明，否则在函数内部使用赋值语句，总是在locals名字空间中新建一个对象关联。注意：赋值是指名字指向新的对象，而非通过名字改变对象状态。

回过头来看看上面的例子：

>>> a = 10
>>> def test():
...     a = 20
...     print a
...
>>> a
10
>>> test()  #两个x指向不同的对象
20
>>> a #外部变量没有被修改
10

如果仅仅是引用外部变量，那么按LEGB顺序在不同作用域查找该名字。

名字查找顺序：
locals ->enclosing function ->global ->__builtins__

>>> a = 10
>>> locals()
{'a': 10, '__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__package__': None, 'test': <function test at 0x7f1ce69ff578>, '__name__': '__main__', '__doc__': None}
>>>
>>> def test():
...     a = 20
...     print locals()
...     print globals()
...
>>> globals() #和locals相同
{'a': 10, '__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__package__': None, 'test': <function test at 0x7f1ce69ff5f0>, '__name__': '__main__', '__doc__': None}
>>> test()
{'a': 20} #locals只有形参
{'a': 10, '__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__package__': None, 'test': <function test at 0x7f1ce69ff5f0>, '__name__': '__main__', '__doc__': None}

*locals：函数内部名字空间，包括局部变量和形参

*enclosing function:外部嵌套函数的名字空间

*globals：函数定义所在模块的名字空间

*__builtins__：内置模块的名字空间

如果想将外部名字关联到一个新对象，就需要使用global关键字，指明要修改的是globals空间。

>>> a = 10
>>> def test():
...     global a #声明a,b是globals名字空间中的
...     global b
...     a = 20
...     b = 30
...     print "a in test= ",a
...     print "b in test=",b
...
>>> globals()
{'a': 10, '__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__package__': None, 'test': <function test at 0x7f1ce69ff2a8>, '__name__': '__main__', '__doc__': None}
>>> test()
a in test=  20
b in test= 30
>>> globals()
{'a': 20, 'b': 30, '__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__package__': None, 'test': <function test at 0x7f1ce69ff2a8>, '__name__': '__main__', '__doc__': None}

>>> if True:
...     a = 10
...
>>> globals()
{'__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__name__': '__main__', '__doc__': None, 'a': 10, '__package__': None}
>>> if False:
...     b = 10
...
>>> globals()
{'__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__name__': '__main__', '__doc__': None, 'a': 10, '__package__': None}
>>> def test():
...
KeyboardInterrupt
>>> b
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'b' is not defined

因为b变量对应的分支是False，不会产生b变量，而a不同，a已经在globals存在，故使用a没有问题，而使用b会出现错误。