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
def f():
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
def f(): a = 1 class A: b = 2 if 1 == 1: c = 3 for _ in range(1): d = 4 while True: e = 5 break print(c, d, e) try: print(a) except Exception as e: print(e) try: print(b) except Exception as e: print(e)
输出结果
3 4 5
name 'a' is not defined
name 'b' is not defined
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
def f(): print(a) try: f() except Exception as e: print(e) a = 2 f()
输出结果
name 'a' is not defined
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 def f(): try: print(a) except Exception as e: print(e) a = 1 f()
输出结果
local variable 'a' referenced before assignment
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。
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。
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