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  • 当前大部分命名空间都由 Python 字典实现(A namespace is a mapping from names to objects.Most namespaces are currently implemented as Python dictionaries。)。从某种意义上说,对象的属性集合也是一种命名...

    一、命名空间

    1、命名空间定义

    命名空间(namespace):是一个从名称到对象的映射。 当前大部分命名空间都由 Python 字典实现(A namespace is a mapping from names to objects.Most namespaces are currently implemented as Python dictionaries。)。从某种意义上说,对象的属性集合也是一种命名空间的形式。不同命名空间中的名称之间绝对没有关系,相同的对象名称可以存在于多个命名空间中。

    三种命名空间:

    1. 内置命名空间(built-in):存放内置函数的集合(包含 abs() 这样的函数,和内建的异常等);
    2. 全局命名空间(global):模块中的全局名称;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. 局部命名空间(local):函数调用中的局部名称,记录了函数的变量,包括函数的参数和局部定义的变量。

    Python的查找顺序和大多数编程语言一样,都是逐层向上的。具体顺序为:局部的命名空间 >> 全局命名空间 >> 内置命名空间

    2、命名空间的生命周期

    命名空间在不同时刻被创建,拥有不同的生存期,如果对象执行完成,则该命名空间的生命周期就结束。

    1. 内置名称的命名空间是在 Python 解释器启动时创建的,永远不会被删除。
    2. 模块的全局命名空间在模块定义被读入时创建;通常,模块命名空间也会持续到解释器退出。
    3. 一个函数的本地命名空间在这个函数被调用时创建,并在函数返回或抛出一个不在函数内部处理的错误时被删除。当然,每次递归调用都会有它自己的本地命名空间。

    二、作用域

    1、定义

    作用域:是一个命名空间可直接访问的 Python 程序的文本区域,就是变量在程序里面的可应用范围。 这里的 “可直接访问” 意味着对名称的非限定引用会尝试在命名空间中查找名称。

    作用域一共有四种:

    1. L(Local):最内层,包含局部变量,比如一个函数/方法内部。
    2. E(Enclosing):包含了非局部(non-local)也非全局(non-global)的变量。比如两个嵌套函数,一个函数(或类) A 里面又包含了一个函数 B ,那么对于 B 中的名称来说 A 中的作用域就为 nonlocal。
    3. G(Global):当前脚本的最外层,比如当前模块的全局变量。
    4. B(Built-in): 包含了内建的变量/关键字等。

    2、访问顺序

    在访问变量时:最先搜索的最内部作用域包含局部名称。然后搜索当前函数或方法的上一层的内部作用域的名称,这类可能包含多层嵌套的函数或方法。倒数第二个作用域包含当前模块的全局名称。最外面的作用域(最后搜索)是包含内置名称的命名空间。
    如下:

    abs = 1
    print(abs) # 结果:1
    def f1():
        abs = 5        
        print(abs) # 结果:5
        def f2():
            abs = 'abs'
            print(abs) # 结果:abs
        f2();
    f1()
    

    上面这段代码分别在全局作用域、f1函数作用域、f2作用域内部都定义了一个abs,而内置作用域本来有一个abs函数变量。在三个作用域里面分别打印了abs,得到的结果是分别在三个作用域里面赋的值,这说明了程序在执行时首先在当前作用域里搜索,在当前作用域找不到变量时才会往上一层去搜索。

    abs = 1
    def f1():
        abs = 5
        def f2():
            print(abs) # 结果:5
        f2();
    f1()
    

    同样的一段代码,这次我们没有在f2函数里面定义一个abs的变量,输出的结果就是f1函数里面定义的abs这个变量的值。当我们未在f1函数里面定义abs时,打印的值就会是全局变量的值。如果全局变量也没有定义,则会返回 。而这个正是 Python 内置的变量。

    3、global 和 nonlocal

    在上面说明了作用域的查找顺序,可以发现在一个作用域的内部是可以访问外部作用域的变量的。但是如果我们要修改外部作用域的值呢?
    看下面这段代码:

    def f1():
        num1 = 1
        def f2():
            num1 = 2    
            print(num1) # 结果:2
        f2();
        print(num1) # 结果:1
    f1()
    

    可以看到上面的结果,在执行了f2函数之后,函数f1里面的num1值没有变化。这是因为在f2函数里面执行 num1 = 2 时,实际上是在f2里面重新定义了一个num1变量,而不是修改的f1里面的num1变量。

    那么,在内部作用域怎么修改外部作用域的变量呢?

    这就要用到 globalnonlocal 了。

    (1)nonlocal

    nonlocal用于修改嵌套作用域(enclosing 作用域,外层非全局作用域)中的变量。

    def f1():
        num1 = 2
        def f2():
            nonlocal num1
            num1 = 3    
        f2();
        print(num1) # 结果:3
    f1()
    

    上面返回的结果显示在f2内部成功的修改了定义在f1里面的变量num1。

    (2)global

    global用于内部作用域想修改全局作用域的变量。

    num1 = 1
    def f1():
        global num1
        num1 = 2
        print(num1) # 结果:2
    f1()
    print(num1) # 结果:2
    

    上面返回的结果显示在f1内部成功的修改了定义的全局变量num1。

    注:

    • 使用nonlocal识图去改变全局变量时,会直接报错:No binding for nonlocal “num1” found。
    • 使用global去改变一个在全局中未定义的变量时会直接穿甲一个全局变量。
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  • 类定义对命名空间有一些巧妙的技巧,你需要知道作用域和命名空间如何工作才能完全理解正在发生的事情。顺便说一下,关于这个主题的知识对任何高级Python程序员都很有用。 让我们从一些定义开始。 namespace是一个...

    在介绍类之前,我首先要告诉你一些Python的作用域规则。类定义对命名空间有一些巧妙的技巧,你需要知道作用域和命名空间如何工作才能完全理解正在发生的事情。顺便说一下,关于这个主题的知识对任何高级Python程序员都很有用。

    让我们从一些定义开始。

    namespace 是一个从名字到对象的映射。大部分命名空间当前都由 Python 字典实现,但一般情况下基本不会去关注它们(除了要面对性能问题时),而且也有可能在将来更改。下面是几个命名空间的例子:存放Python内置函数的集合(包含 abs() 这样的函数,和内建的异常等);模块中的全局名称;函数调用中的本地名称。从某种意义上说,对象的的属性集合也是一种命名空间的形式。关于Python命名空间的重要一点是,不同命名空间中的名称之间绝对没有关系;例如,两个不同的模块都可以定义函数“最大化”而不会产生混淆 - 模块的用户必须在其前面加上模块名称。

    顺便说明一下,我把任何跟在一个点号之后的名称都称为 属性 --- 例如,在表达式 z.real 中,real 是对象 z 的一个属性。按严格的说法,对模块中名称的引用属于属性引用:在表达式 modname.funcname 中,modname 是一个模块对象而 funcname 是它的一个属性。在此情况下在模块的属性和模块中定义的全局名称之间正好存在一个直观的映射:它们共享相同的命名空间!

    属性可以是只读或者可写的。如果为后者,那么对属性的赋值是可行的。模块属性是可以写,你可以写出 modname.the_answer 42 。可写的属性同样可以用 del 语句删除。例如, del modname.the_answer 将会从名为 modname 的对象中移除 the_answer 属性。

    在不同时刻创建的命名空间拥有不同的生存期。包含内置名称的命名空间是在 Python 解释器启动时创建的,永远不会被删除。模块的全局命名空间在模块定义被读入时创建;通常,模块命名空间也会持续到解释器退出。被解释器的顶层调用执行的语句,从一个脚本文件读取或交互式地读取,被认为是 __main__ 模块调用的一部分,因此它们拥有自己的全局命名空间。(内置名称实际上也存在于一个模块中;这个模块称作 builtins 。)

    python教程,一个函数的本地命名空间在这个函数被调用时创建,并在函数返回或抛出一个不在函数内部处理的错误时被删除。(事实上,比起描述到底发生了什么,忘掉它更好。)当然,每次递归调用都会有它自己的本地命名空间。

    一个 作用域 是一个命名空间可直接访问的 Python 程序的文本区域。 这里的 “可直接访问” 意味着对名称的非限定引用会尝试在命名空间中查找名称。

    Although scopes are determined statically, they are used dynamically. At any time during execution, there are at least three nested scopes whose namespaces are directly accessible:

    • 最先搜索的最内部作用域包含局部名称
    • 从最近的封闭作用域开始搜索的任何封闭函数的范围包含非局部名称,也包括非全局名称
    • 倒数第二个作用域包含当前模块的全局名称
    • 最外面的范围(最后搜索)是包含内置名称的命名空间

    如果一个名称被声明为全局变量,则所有引用和赋值将直接指向包含该模块的全局名称的中间作用域。 要重新绑定在最内层作用域以外找到的变量,可以使用 nonlocal 语句声明为非本地变量。 如果没有被声明为非本地变量,这些变量将是只读的(尝试写入这样的变量只会在最内层作用域中创建一个 新的 局部变量,而同名的外部变量保持不变)。

    通常,当前局部作为域将(按字面文本)引用当前函数的局部名称。 在函数以外,局部作用域将引用与全局作用域相一致的命名空间:模块的命名空间。 类定义将在局部命名空间内再放置另一个命名空间。

    重要的是应该意识到作用域是按字面文本来确定的:在一个模块内定义的函数的全局作用域就是该模块的命名空间,无论该函数从什么地方或以什么别名被调用。 另一方面,实际的名称搜索是在运行时动态完成的 --- 但是,语言定义在 编译时 是朝着静态名称解析的方向演化的,因此不要过于依赖动态名称解析! (事实上,局部变量已经是被静态确定了。)

    Python 的一个特殊之处在于 -- 如果不存在生效的 global 语句 -- 对名称的赋值总是进入最内层作用域。 赋值不会复制数据 --- 它们只是将名称绑定到对象。 删除也是如此:语句 del x 会从局部命名空间的引用中移除对 x 的绑定。 事实上,所有引入新名称的操作都使用局部作用域:特别地,import 语句和函数定义会在局部作用域中绑定模块或函数名称。

    global 语句可被用来表明特定变量生存于全局作用域并且应当在其中被重新绑定;nonlocal 语句表明特定变量生存于外层作用域中并且应当在其中被重新绑定。

    9.2.1. 作用域和命名空间示例

    This is an example demonstrating how to reference the different scopes and namespaces, and how global and nonlocal affect variable binding:
    
    def scope_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)
        do_nonlocal()
        print("After nonlocal assignment:", spam)
        do_global()
        print("After global assignment:", spam)
    
    scope_test()
    print("In global scope:", spam)

     

    示例代码的输出是:

    After local assignment: test spam
    After nonlocal assignment: nonlocal spam
    After global assignment: nonlocal spam
    In global scope: global spam

     

    请注意 局部 赋值(这是默认状态)不会改变 scope_test 对 spam 的绑定。 nonlocal 赋值会改变 scope_test 对 spam 的绑定,而 global 赋值会改变模块层级的绑定。

    您还可以在 global 赋值之前看到之前没有 spam 的绑定。

    转载于:https://www.cnblogs.com/yuanrenxue/p/10687978.html

    展开全文
  • 在查阅了相关资料之后,觉得自己对Python作用域和命名空间有了一定得了解。故写在这里,一方面加深自己的理解,另一方面分享知识。一、本篇博客需要解决的问题。1、什么是作用域和命名空间?2、Python作用域和...

    最近在学习Python,不得不说,Python真的是一门很好用的语言。但是学习的过程中关于变量作用域(scope)的命名空间(namespace)的问题真的把我给搞懵了。在查阅了相关资料之后,觉得自己对Python的作用域和命名空间有了一定得了解。故写在这里,一方面加深自己的理解,另一方面分享知识。

    一、本篇博客需要解决的问题。

    1、什么是作用域和命名空间?

    2、Python中作用域和命名空间的工作原理是什么?

    3、我怎样在Python中声明一个全局变量(global variable),局部变量(local variable)和nonlocal variable, which works between global scope and local scope?

    4、如果我想让一个变量在多个Python脚本之间传递,我该怎么做?

    二、解决问题

    1、什么是作用域和命名空间?

    命名空间是从名称到对象之间的映射。对象可以是Python脚本,函数,类等,也就是说Python中的每一个对象,都有其对应的命名空间。在不同的命名空间下声明相同名称的变量不冲突。

    作用域是指Python程序运行时,一个命名空间相对应的作用范围的文本上的解释。英文原文为:A scope is a textual region of a Python program where a namespace is directly accessible. “Directly accessible” here means that an unqualified reference to a name attempts to find the name in the namespace.

    2、Python中作用域和命名空间的工作原理是什么?

    命名空间在不同的时间段被创建并且拥有不同的生命周期。有三种命名空间。

    (1)、包含Python内置名称的命名空间。这种命名空间在Python编译器启动时被创建,在编译器关闭时销毁。

    (2)、全局命名空间。即一个脚本文件(module)的命名空间。它在脚本文件被读取时创建,在编译器关闭时销毁。

    (3)、局部命名空间。一般指一个函数的命名空间。在函数被调用时创建,在函数调用结束或者函数引发异常时销毁。

    一个命名空间至少连接着三层相互嵌套的作用域。

    (1)、the innermost scope,搜索变量时最先被搜索的作用域,包含local name

    (2)、the scope of any enclosing functions,当(1)没有搜索到目标name时,就会向外扩张到一个封闭代码块或者函数的作用域,包含nonlocal name onglobal name

    (3)、the next-to-last scope, 当(2)没有搜索到目标name时,搜索当前脚本和引用模块的name

    (4)、the outermost scope,最后搜索的作用域,包含Python内置名称。

    3、我怎样在Python中声明一个全局变量(global variable),局部变量(local variable)和nonlocal variable, which works between global scope and local scope?

    Python中声明变量时,若前面不加关键字,这该变量默认为当前函数或代码块的局部变量

    若前面加上global关键字,这意味着该变量是对一个全局变量的引用

    若前面加上nonloca关键字,则意味着该变量是对中间层次作用域中的一个变量的引用

    详情请看第三部分

    4、如果我想让一个变量在多个Python脚本之间传递,我该怎么做?

    简单。新建一个global.py脚本,把你需要用到的变量声明在里面,然后在需要用到这些变量的脚本里导入这个global.py脚本即可。

    三、代码示例及相关解释

    1 #-*- coding: utf-8 -*-

    2 #author: zxr

    3 #time: 2019-04-07

    4 #functionality: test scope and namespace

    # Python3.7.2

    5

    6 defscope_test():7 defdo_local():8 spam = "local spam"

    9 print(spam)10 defdo_nonlocal():11 nonlocal spam12 spam = "do_local"s nonlocal spam"

    13 do_nonlocal()14 print(spam)15 defdo_nonlocal():16 nonlocal spam17 spam = "nonlocal spam"

    18 defdo_global():19 globalspam20 spam = "global spam"

    21 spam = "test spam"

    22 do_local()23 print ("After local assignment, spam =" +spam)24 do_nonlocal()25 print ("After nonlocal assignment, spam =" +spam)26 do_global()27 print ("After global assignment, spam =" +spam)28

    29 if __name__ == "__main__":30 scope_test()31 print ("global spam =" + spam)

    首先,调用scope_test函数的时候,scope_test.spam被声明,

    然后,调用scope_test.do_local函数,scope_test.do_local.spam被声明

    接着,调用scope_test.do_local.do_nonlocal函数,scope_test.do_local.spam被引用

    接着,调用scope_test.do_nonlocal函数,scope_test.spam被引用

    最后,调用scope_test.do_global函数,全局变量spam被声明

    这段代码中,一定要仔细去理解每一个步骤,这样才能理解作用域和命名空间之间微妙的关系。

    第一篇博客!

    诚惶诚恐,希望有用!

    若是无用,希望无害!

    最后,如有不对的地方,欢迎大家批评指正!

    原文地址:https://www.cnblogs.com/xianranzhang/p/10666781.html

    展开全文
  • 类定义对命名空间有一些巧妙的技巧,你需要知道作用域和命名空间如何工作才能完全理解正在发生的事情。顺便说一下,关于这个主题的知识对任何高级Python程序员都很有用。让我们从一些定义开始。namespace 是一个从...

    在介绍类之前,我首先要告诉你一些Python的作用域规则。类定义对命名空间有一些巧妙的技巧,你需要知道作用域和命名空间如何工作才能完全理解正在发生的事情。顺便说一下,关于这个主题的知识对任何高级Python程序员都很有用。

    让我们从一些定义开始。

    namespace 是一个从名字到对象的映射。大部分命名空间当前都由 Python 字典实现,但一般情况下基本不会去关注它们(除了要面对性能问题时),而且也有可能在将来更改。下面是几个命名空间的例子:存放Python内置函数的集合(包含 abs() 这样的函数,和内建的异常等);模块中的全局名称;函数调用中的本地名称。从某种意义上说,对象的的属性集合也是一种命名空间的形式。关于Python命名空间的重要一点是,不同命名空间中的名称之间绝对没有关系;例如,两个不同的模块都可以定义函数“最大化”而不会产生混淆 - 模块的用户必须在其前面加上模块名称。

    顺便说明一下,我把任何跟在一个点号之后的名称都称为 属性 --- 例如,在表达式 z.real 中,real 是对象 z 的一个属性。按严格的说法,对模块中名称的引用属于属性引用:在表达式 modname.funcname 中,modname 是一个模块对象而 funcname 是它的一个属性。在此情况下在模块的属性和模块中定义的全局名称之间正好存在一个直观的映射:它们共享相同的命名空间!

    属性可以是只读或者可写的。如果为后者,那么对属性的赋值是可行的。模块属性是可以写,你可以写出 modname.the_answer = 42 。可写的属性同样可以用 del 语句删除。例如, del modname.the_answer 将会从名为 modname 的对象中移除 the_answer 属性。

    在不同时刻创建的命名空间拥有不同的生存期。包含内置名称的命名空间是在 Python 解释器启动时创建的,永远不会被删除。模块的全局命名空间在模块定义被读入时创建;通常,模块命名空间也会持续到解释器退出。被解释器的顶层调用执行的语句,从一个脚本文件读取或交互式地读取,被认为是 __main__ 模块调用的一部分,因此它们拥有自己的全局命名空间。(内置名称实际上也存在于一个模块中;这个模块称作 builtins 。)

    python教程,一个函数的本地命名空间在这个函数被调用时创建,并在函数返回或抛出一个不在函数内部处理的错误时被删除。(事实上,比起描述到底发生了什么,忘掉它更好。)当然,每次递归调用都会有它自己的本地命名空间。

    一个 作用域 是一个命名空间可直接访问的 Python 程序的文本区域。 这里的 “可直接访问” 意味着对名称的非限定引用会尝试在命名空间中查找名称。

    Although scopes are determined statically, they are used dynamically. At any time during execution, there are at least three nested scopes whose namespaces are directly accessible:

    最先搜索的最内部作用域包含局部名称

    从最近的封闭作用域开始搜索的任何封闭函数的范围包含非局部名称,也包括非全局名称

    倒数第二个作用域包含当前模块的全局名称

    最外面的范围(最后搜索)是包含内置名称的命名空间

    如果一个名称被声明为全局变量,则所有引用和赋值将直接指向包含该模块的全局名称的中间作用域。 要重新绑定在最内层作用域以外找到的变量,可以使用 nonlocal 语句声明为非本地变量。 如果没有被声明为非本地变量,这些变量将是只读的(尝试写入这样的变量只会在最内层作用域中创建一个 新的 局部变量,而同名的外部变量保持不变)。

    通常,当前局部作为域将(按字面文本)引用当前函数的局部名称。 在函数以外,局部作用域将引用与全局作用域相一致的命名空间:模块的命名空间。 类定义将在局部命名空间内再放置另一个命名空间。

    重要的是应该意识到作用域是按字面文本来确定的:在一个模块内定义的函数的全局作用域就是该模块的命名空间,无论该函数从什么地方或以什么别名被调用。 另一方面,实际的名称搜索是在运行时动态完成的 --- 但是,语言定义在 编译时 是朝着静态名称解析的方向演化的,因此不要过于依赖动态名称解析! (事实上,局部变量已经是被静态确定了。)

    Python 的一个特殊之处在于 -- 如果不存在生效的 global 语句 -- 对名称的赋值总是进入最内层作用域。 赋值不会复制数据 --- 它们只是将名称绑定到对象。 删除也是如此:语句 del x 会从局部命名空间的引用中移除对 x 的绑定。 事实上,所有引入新名称的操作都使用局部作用域:特别地,import 语句和函数定义会在局部作用域中绑定模块或函数名称。

    global 语句可被用来表明特定变量生存于全局作用域并且应当在其中被重新绑定;nonlocal 语句表明特定变量生存于外层作用域中并且应当在其中被重新绑定。

    9.2.1. 作用域和命名空间示例

    This is an example demonstrating how to reference the different scopes and namespaces, and how global andnonlocal affect variable binding:defscope_test():defdo_local():

    spam= "local spam"

    defdo_nonlocal():

    nonlocal spam

    spam= "nonlocal spam"

    defdo_global():globalspam

    spam= "global spam"spam= "test spam"do_local()print("After local assignment:", spam)

    do_nonlocal()print("After nonlocal assignment:", spam)

    do_global()print("After global assignment:", spam)

    scope_test()print("In global scope:", spam)

    示例代码的输出是:

    After local assignment: test spam

    After nonlocal assignment: nonlocal spam

    Afterglobalassignment: nonlocal spam

    Inglobal scope: global spam

    请注意 局部 赋值(这是默认状态)不会改变 scope_test 对 spam 的绑定。 nonlocal 赋值会改变 scope_test 对 spam 的绑定,而 global 赋值会改变模块层级的绑定。

    您还可以在 global 赋值之前看到之前没有 spam 的绑定。

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