欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

浅谈python函数之作用域(python3.5)

程序员文章站 2022-06-03 18:18:33
1 基本概念 1.1 命名空间 (namespace) 命名空间是变量名到对象的映射(name -> obj)。目前大多数的命名空间以类似于python字典的形式...

1 基本概念

1.1 命名空间 (namespace)

命名空间是变量名到对象的映射(name -> obj)。目前大多数的命名空间以类似于python字典的形式实现,实现形式在未来可能发生变化。命名空间举例:内置变量(内置函数abs, 内置的异常等),模块中的全局变量,函数调用时的局部变量。在某种意义上讲,对象的属性也形成一个命名空间。重要的是,不同的命名空间中的变量没有任何关联,两个不同的命名空间中可以包含相同的变量名。

命名空间有不同的创建时间和生命周期:

•内置变量命名空间在python解释器启动时创建,并且在解释器运行期间永远不会被删除;

•一个模块的命名空间在模块被导入时创建,并且到解释器退出会一直存在;

•函数的本地(局部)命名空间在函数调用时创建,函数退出时删除;

•解释器顶层执行的语句都是 __main__ 模块的组成部分,它们有自己的命名空间。

注:内置变量实际上同样是以模块的形式存在,模块名为 builtins 。

1.2 作用域 (scope)

作用域是Python程序中可以直接访问一个命名空间内变量的文本区域,可直接访问即命名空间内的变量在该文本区域内可见、可引用。

•本地(局部)作用域:函数或者类的内部

•全局作用域:整个程序的运行环境。

全局作用域中无法直接访问本地作用域中定义的变量:

def func1():
 name = 1

print(func1) # <function func1 at 0x101a03d08>
print(name)
# Traceback (most recent call last):
# File "<stdin>", line 1, in <module>
# NameError: name 'name' is not defined

本地作用域中的变量定义:

•在python中,变量赋值即定义。在局部作用域内被赋值的变量,除非由 global 或者 nonlocal 声明,否则全部为局部变量,函数调用时存在于函数命名空间。

•global var : 声明变量 var 为全局变量,它所有的引用和赋值都在模块的命名空间进行。

•nonlocal var : 将外层函数命名空间中的变量 var 绑定到本地作用域,使其在本地作用域可重新赋值。如果变量没有被声明为 nonlocal,这些变量在本地作用域仅可读,尝试给变量赋值则会在本地命名空间创建一个同名变量。

nonlocal声明的变量在上层函数中必须存在,否则报错:

test = 'global variable'

def scope_test():
 def inner():
  nonlocal test
  print(test)

scope_test() # SyntaxError: no binding for nonlocal 'test' found

2 示例

2.1 本地作用域中变量的搜索遵守LEGB规则

1.L-Local(function):函数或类的命名空间,其中的变量称为本地变量

2.E-Enclosing function locals:外层函数的命名空间(例如closure),包含被声明为non-local的变量

3.G-Global(module):函数定义所在模块的命名空间,其中的变量称为全局变量

4.B-Builtin(Python):Python内置模块的名字空间

def scope_test():
 def do_local():
  spam = "local spam"

 def do_nonlocal(): 
  nonlocal spam  # 递归向上寻找上层函数命名空间中的spam变量
  spam = "nonlocal spam"

 def do_global():
  global spam # 在全局变量中寻找spam变量,没有则创建
  spam = "global spam"

 spam = "test spam"
 do_local()
 print("After local assignment:", spam) # 输出本地变量 spam
 do_nonlocal()
 print("After nonlocal assignment:", spam)
 do_global()
 print("After global assignment:", spam)

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

结果

<SPAN style="FONT-SIZE: 14px">1 After local assignment: test spam 
After nonlocal assignment: nonlocal spam 
After global assignment: nonlocal spam 
In global scope: global spam 
</SPAN>

2.2 闭包

闭包:在嵌套函数中,如果内层函数引用了外层函数的变量,就形成了一个闭包。

*变量:被引用的外层函数变量,称为内层函数的*变量。

def fn():
  a = 1
  def closure():
    nonlocal a
    a += 1
    print(a)
  return closure

inner = fn() 
print(inner.__closure__)  # (<cell at 0x10240b408: int object at 0x100277bc0>,)
inner() # 2
inner() # 3

外层函数执行完,其命名空间删除。但是因为 a 是内层函数的*变量,所以变量 a 被保留,可以看作是 closure 函数对象的一个附加属性。

3 静态检测

3.1 本地变量

python是在编译def语句时静态检测其本地变量的。

a = 1
def local_test():
  a += 1
  print(a)
local_test()  # UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

print(b)  # NameError: name 'b' is not defined

在编译local_test函数时,python就确定了变量 a 为函数的本地变量。所以在执行 a += 1 是会直接在本地命名空间寻找变量a。

3.2 命名空间搜索链

name = "lzl"
 
def f1():
  print(name)
 
def f2():
  name = "eric"
  f1()
 
f2() # lzl

一个函数的变量搜索路径是在它定义的时候决定的,不受它调用位置的影响。

f1定义在全局作用域中,其变量的搜索路径为:本地命名空间 --> 模块命名空间。所以最后的输出结果为‘lzl'。

4 匿名函数

Python借助lambda关键字定义匿名函数,格式如下:

lambda 参数列表: 表达式

lambda x: x + 1
# 函数功能类型于下面的函数
def _(x):
  return x + 1

示例

下面一段代码的输出结果是什么:

li = [lambda :x for x in range(10)]
print(li[0]())

其等价形式:

def fn():
  return x 

li = []
for x in range(10):
  li.append(fn)
li[0]() # fn() -> 9,根据变量搜索规则,x在函数中没有定义,在全局变量中查找

以上这篇浅谈python函数之作用域(python3.5)就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。