Python的命名空间是Python程序猿必须了解的内容,对Python命名空间的学习,将使我们在本质上掌握一些Python中的琐碎的规则。
接下来我将分四部分揭示Python命名空间的本质:一、命名空间的定义;二、命名空间的查找顺序;三、命名空间的生命周期;四、通过locals()和globals() BIF访问命名空间
重点是第四部分,我们将在此部分观察命名空间的内容。
一、命名空间
Python使用叫做命名空间的东西来记录变量的轨迹。命名空间是一个 字典(dictionary) ,它的键就是变量名,它的值就是那些变量的值。
A namespace is a mapping from names to objects. Most namespaces are currently implemented as Python dictionaries。
在一个 Python 程序中的任何一个地方,都存在几个可用的命名空间。
1、每个函数都有着自已的命名空间,叫做局部命名空间,它记录了函数的变量,包括函数的参数和局部定义的变量。
2、每个模块拥有它自已的命名空间,叫做全局命名空间,它记录了模块的变量,包括函数、类、其它导入的模块、模块级的变量和常量。
3、还有就是内置命名空间,任何模块均可访问它,它存放着内置的函数和异常。
二、命名空间查找顺序
当一行代码要使用变量 x 的值时,Python 会到所有可用的名字空间去查找变量,按照如下顺序:
1、局部命名空间:特指当前函数或类的方法。如果函数定义了一个局部变量 x,或一个参数 x,Python 将使用它,然后停止搜索。
2、全局命名空间:特指当前的模块。如果模块定义了一个名为 x 的变量,函数或类,Python 将使用它然后停止搜索。
3、内置命名空间:对每个模块都是全局的。作为最后的尝试,Python 将假设 x 是内置函数或变量。
4、如果 Python 在这些名字空间找不到 x,它将放弃查找并引发一个 NameError 异常,如,NameError: name 'aa' is not defined。
嵌套函数的情况:
1、先在当前 (嵌套的或 lambda) 函数的命名空间中搜索
2、然后是在父函数的命名空间中搜索
3、接着是模块命名空间中搜索
4、最后在内置命名空间中搜索
示例:
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info = "Adress : " def func_father(country): def func_son(area): city = "Shanghai " #此处的city变量,覆盖了父函数的city变量 print (info + country + city + area) city = " Beijing " #调用内部函数 func_son( "ChaoYang " ); func_father( "China " ) |
输出:Adress : China Shanghai ChaoYang
以上示例中,info在全局命名空间中,country在父函数的命名空间中,city、area在自己函数的命名空间中
三、命名空间的生命周期
不同的命名空间在不同的时刻创建,有不同的生存期。
1、内置命名空间在 Python 解释器启动时创建,会一直保留,不被删除。
2、模块的全局命名空间在模块定义被读入时创建,通常模块命名空间也会一直保存到解释器退出。
3、当函数被调用时创建一个局部命名空间,当函数返回结果 或 抛出异常时,被删除。每一个递归调用的函数都拥有自己的命名空间。
Python 的一个特别之处在于其赋值操作总是在最里层的作用域。赋值不会复制数据——只是将命名绑定到对象。删除也是如此:"del y" 只是从局部作用域的命名空间中删除命名 y 。事实上,所有引入新命名的操作都作用于局部作用域。
示例:
i=1
def func2():
i=i+1
func2();
#错误:UnboundLocalError: local variable 'i' referenced before assignment
由于创建命名空间时,python会检查代码并填充局部命名空间。在python运行那行代码之前,就发现了对i的赋值,并把它添加到局部命名空间中。当函数执行时,python解释器认为i在局部命名空间中但没有值,所以会产生错误。
def func3():
y=123
del y
print(y)
func3()
#错误:UnboundLocalError: local variable 'y' referenced before assignment
#去掉"del y"语句后,运行正常
四、命名空间的访问
1、局部命名空间可以 locals() BIF来访问。
locals 返回一个名字/值对的 dictionary。这个 dictionary 的键是字符串形式的变量名字,dictionary 的值是变量的实际值。
示例:
def func1(i, str ):
x = 12345
print(locals())
func1(1 , "first")
输出:{'str': 'first', 'x': 12345, 'i': 1}
2、全局 (模块级别)命名空间可以通过 globals() BIF来访问。
示例:
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'''Created on 2013-5-26''' import copy from copy import deepcopy gstr = "global string" def func1(i, info): x = 12345 print ( locals ()) func1( 1 , "first" ) if __name__ = = "__main__" : print ( "the current scope's global variables:" ) dictionary = globals () print (dictionary) |