Python作用域与名字空间原理详解
Python具有静态作用域,变量的作用域由它定义的位置决定,而与调用的位置无关。
a=2
deff():
a=2
第一行的a的作用域是全局作用域,作用于定义位置后面的所有位置。
第四行的a的作用域是局部作用域,作用于f函数里。
Python能够形成局部作用域的只有函数与类,其他语句不形成局部作用域。
函数与类的局部作用域
deff(): a=1 classA: b=2 if1==1: c=3 for_inrange(1): d=4 whileTrue: e=5 break print(c,d,e) try: print(a) exceptExceptionase: print(e) try: print(b) exceptExceptionase: print(e)
输出结果
345
name'a'isnotdefined
name'b'isnotdefined
python动态运行时,每个作用域都有三个名字空间:由局部变量组成的local名字空间,由全局变量组成的global名字空间,以及python内建模块的builtins名字空间,在查询一个变量时,搜索顺序为local->global->builtins,即局部变量屏蔽全局变量,全局变量屏蔽内建变量。
python的global名字空间是动态的,即每遇到一个赋值语句(def与class也属于赋值语句),global名字空间都可能发生变化。
global名字空间的动态变化
print(dir())
a=1
print(dir())
b=2
print(dir())
输出结果
1['__annotations__','__builtins__','__cached__','__doc__','__file__','__loader__','__name__','__package__','__spec__']
2['__annotations__','__builtins__','__cached__','__doc__','__file__','__loader__','__name__','__package__','__spec__','a']
3['__annotations__','__builtins__','__cached__','__doc__','__file__','__loader__','__name__','__package__','__spec__','a','b']
从输出结果可以看出,global名字空间是动态增加的。
这意味着,虽然位于global名字空间的变量叫做全局变量,它的作用范围也不是全局位置,它只作用于第一次赋值之后的位置。因为只有在变量赋值初始化的时候,它才会被加入到global名字空间中。
函数和类搜索的global名字空间是调用位置的global名字空间,与定义位置无关
deff(): print(a) try: f() exceptExceptionase: print(e) a=2 f()
输出结果
name'a'isnotdefined
2
函数f打印全局变量a,a在第9行定义。在第五行调用f的时候,a不在global名字空间中,所以会输出错误信息,在第十行再次调用函数f时,a已经加入了global名字空间,所以能够打印出a。
python为了提高效率,local名字空间是静态实现的,因为对于一个函数来说,它所包含的局部变量是明确已知的。
函数的local名字空间是静态的
a=4 deff(): try: print(a) exceptExceptionase: print(e) a=1 f()
输出结果
localvariable'a'referencedbeforeassignment
在打印a的时候,在local名字空间中找到了a,但是这时候a并没有赋值初始化,所以抛出异常。这也说明了local名字空间与global名字空间不同,它会在一开始就把所有的局部变量加入到名字空间中。
总结:
1.python是静态作用域,变量初始化的位置决定了它的作用域,而与变量调用的位置无关
2.global名字空间是动态的,不同位置的global名字空间不同,local名字空间是静态的,局部变量在整个局部作用域内可见。
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