第六章 补充知识：python 命名空间和作用域。

2018-12-30 15:36:56

用例题来弄清楚这两个概念

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• 第六章 补充知识：python 命名空间和作用域。
• 1.引入：阅读以下代码，思考输出结果的原因。
• 2.阅读以下代码的输出结果，思考当使用了和内置命名空间中相同的名字会怎么样？
• 3.阅读以下代码，为什么第二个函数会报错？
• 5.globals和locals两种方法。

1.引入：阅读以下代码，思考输出结果的原因。

#第一个程序
a=1
def func():
print(a)
func()
#输出
1
#第二个程序
def func():
a=1
func()
print(a)
#报错：
#print(a)
#NameError: name 'a' is not defined

原因：
第一个代码中a是全局变量，可在局部变量中使用；
但第二个代码a是局部里面定义的变量，只能在函数内部进行访问，而全局命名空间中是没有定义变量a的！
以下代码让你更好的理解全局和局部的同名变量相互独立！！

def func():
a = 0
a+= 3
print('局部变量a： ',a)
return a
a='外部的'
print('全局变量a：',a) #打印全局变量a
func()   #调用函数
print('全局变量a: ',a)  #再次打印全局变量a
#输出
全局变量a： 外部的
局部变量a：  3
全局变量a:  外部的  #尽管调用了func()，还是没变。

内置命名空间(built-in)–python解释器
当启动python解释器的时候就会生成的名字，如print,input等等

全局命名空间(globals)–自定义写的代码，但不是函数中的代码
程序从上至下依次被加载至内存中
放入了所有自定义的函数名和变量名

局部命名空间(locals)–函数
函数内部定义的名字
当函数调用时才会产生这个名称空间，随着函数执行的结束，这个命名空间就会消失。下图表示了它们三者之间的关系：


在局部： 可以使用内置和全局命名空间里面的名字。
在全局： 可以使用内置命名空间里的名字，但是不能使用局部命名空间的名字。为什么？
还是用刚才引出的例子，因为在函数调用完成之后，变量a已经被回收了。
在内置： 不能使用全局和局部命名空间里的名字。为什么？因为在启动python解释器时候，就已经读取了内置的名字，且不依赖你写的程序和函数。
在找名字的时候只能一层一层往上找，而不能往下找，也即依赖倒置原则。



2.阅读以下代码的输出结果，思考当使用了和内置命名空间中相同的名字会怎么样？

def max(): #定义同名变量
print('in max func')

print(max()) #调用函数
#输出
in max func #使用的是全局命名空间中定义的名字
None

当在全局定义了和内置空间中同名的名字时，会使用全局的名字。正常情况下，会直接使用内置的名字。

当自己有的时候，就不找上级要了。比如某件事情你有权利决定，那么你就不需要再向你的上级请求了。如果没有，就找上级要。

def input():
print('in input now')

def func():
input()
func()
#输出
in input now

下图来解释上述代码：


那么，如何证明如果自己有，就不找上级要了呢？如下代码：

def func():
input=1
print(input)
func()
#输出
1

小知识：
函数的内存地址+()–>行数执行
若只有函数名，则输出的是地址。把上述代码input去掉，输出的是地址。

3.阅读以下代码，为什么第二个函数会报错？

def func1():
a=1
def func2():
print(a) #a能用吗?

func1()
func2()
#输出
NameError: name 'a' is not defined

局部名字空间可以有多个，而多个名字空间是相互独立的，它们之间不共享！
多个函数应该拥有多个独立的局部命名空间。

##4.有了命名空间的基础，下面了解作用域的相关知识。
作用域分两种：
全局作用域–内置和全局空间里的名字都属于全局作用域globals()
局部作用域–函数（局部名字空间中的名字）locals()
以下例子：

a=1
def func():
print(a) #可使用a，为全局作用域
a=1
def func():
a+=1  #可行吗？不行，原因在外面！

对于不可变数据类型，在局部可以查看全局作用域的变量，不能直接修改！如果想要修改，需要在程序开始时候添加global声明！！

a=1
def func():
global a
a=2
func()
print(a)
#输出 因为a为全局变量。
2

如果在一个局部（函数）内声明了global变量，那么这个变量在局部的所有操作将对全局有效。

5.globals和locals两种方法。

a=1
b=2
def func():
x='aa'
y='bb'
print(locals())
#func()
print(globals())
print(locals()) #本地的
#输出结果两者完全一样，原因？
a=1
b=2
def func():
x='aa'
y='bb'
print(locals())
print(globals())
func()
#输出，一个局部，另一个还是全局

原因：globals永远打印全局的名字，而locals输出则根据locals的位置来打印。在全局输出全局，在局部就输出局部。
但尽量避免使用global！
可以通过传参和接收返回值来完成需要global才能完成的操作。

a=1
def func(a):
a=2
return a
a=func(a)
print(a)