技巧(一)、Scope and Namespace

2023-10-07 15:07:51 浏览数 (2)

1,基础概念

1.1 命名空间(namespace)  

命名空间是名字和对象的映射。也就是可以把一个namespace理解为一个字典,实际上很多当前的Python实现namespace就是用的字典。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。

那么哪些可以是一个namespace呢,比如python的built-in names(包括内置函数,内置常量,内置类型);

一个模块的global names(这个模块定义的函数,类,变量);

一个函数的所有local names;

还有一个类对象的所有属性(数据成员,成员函数)都组成一个命名空间;

命名空间都是有创建时间和生存期的。

对于python built-in names组成的命名空间,它在python解释器启动的时候被创建,在解释器退出的时候才被删除;

对于一个python模块的global namespace,它在这个module被import的时候创建,在解释器退出的时候退出;

对于一个函数的local namespace,它在函数每次被调用的时候创建,函数返回的时候被删除;

一个模块的引入,函数的调用,类的定义都会引入命名空间,函数中的再定义函数,类中的成员函数定义会在局部namespace中再次引入局部namespace。

1.2 作用域(scope)  

作用域是python程序(文本)的某一段或某些段,在这些地方,某个命名空间中的名字可以被直接引用。这个作用域就是这个命名空间的作用域。

一个Python程序的几个作用域:

  1. 最里面的局部作用域
  2. 外层函数的局部作用域
  3. 模块的全局作用域
  4. 包含python内置对象的最外层作用域
1.3 赋值(assignment)  

赋值操作不会拷贝,只是把名字和对象做一个绑定。也就是赋值语句是起一个绑定或重绑定的作用(bind or rebind)。函数调用的参数传递是赋值,不是拷贝。

2,global和nonlocal语句

global语句用来声明一系列变量,这些变量会引用到当前模块的全局命名空间的变量(module-level namespace),如果该变量没有定义,也会在全局空间中添加这个变量。

代码语言:javascript复制
global var1, var2

python2.7中还没有nonlocal语句。nonlocal语句用来声明一系列的变量,这个声明会从声明处从里到外的namespace去搜寻这个变量(the nearest enclosing scope),直到模块的全局域(不包括全局域),找到了则引用这个命名空间的这个名字和对象,若作赋值操作,则直接改变外层域中的这个名字的绑定。nonlocal语句声明的变量不会在当前scope的namespace字典中加入一个key-value对,如果在外层域中没有找到,则如下报错。

>>>SyntaxError: no binding for nonlocal 'spam' found

 一个nonlocal和global的测试例子

代码语言:javascript复制
def test():
    def do_local():
        spam = "local spam"
    def do_nonlocal():
        nonlocal spam    
        spam = "nonlocal spam"
    def do_global():
        global spam
        spam = "global spam"
    spam = "test spam"
    do_local()
    print("after local assignment:", spam)   #输出:test spam
    do_nonlocal()
    print("after nonlocal asssignment:", spam)   #输出:nonlocal spam
    do_global()
    print("after global assignment:", spam)    #输出:nonlocal spam

test()
print("in global scope:", spam)  #输出:global spam

第5行的语句:nonlocal spam 没有在函数do_nonlocal()的域中创建一个变量,而是去引用到了外层的,10行定义的spam。

第8行的global spam,在全局域中创建了一个name,9行将其绑定在字符串常量对象"global spam"上。

跟进一步测试nonlocal

代码语言:javascript复制
def test():
    def do_nonlocal():
        nonlocal spam
        def do_nonlocal2():
            nonlocal spam
            spam = "nonlocal2 spam"  #修改了test()中spam的绑定
        do_nonlocal2()
    spam = "test spam"
    do_nonlocal()
    print("after nonlocal2 asssignment:", spam)  #输出:nonlocal2 spam
test()

do_nonlocal2()中的spam引用的是其外面的二层,也就是test()函数域中的spam。

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