函数的参数
Python学习之变量的作用域
1.Python数据类型：
Python数据类型有两种：哈希类型、不可哈希类型，这是因为hash函数的结果和变量的地址有关。
原地不能改变的变量类型，不可变类型。可利用hash函数查看其hash值，也可以作为字典的key。
"数字类型：int, float, decimal.Decimal, fractions.Fraction, complex"
"字符串类型：str, bytes"
"元组：tuple"
"冻结集合：frozenset"
"布尔类型：True, False"
"None"
原地可变类型：list、dict和set。它们不可以作为字典的key。
2.在python中赋值符号=
在python中 a=b=0,其实a是对b的引用，即a,b指向同一块内存空间：可以看到a和b的地址一样，这里可能看不出来a,b与c的区别
>>> a=b=0
>>> id(a)
140726709150320
>>> id(b)
140726709150320
>>> c=0
>>> id(c)
140726709150320
对于不可哈希数值可以看到c与a,b的id不一样
>>>
更改a的值，对于常量，a的指向改变，而对于不可hash类型，指向不变：
>>> a=b=0
>>> a=1
>>> a=b=0
>>> id(a)
140726709150320
>>> id(b)
140726709150320
>>> a=1
>>> id(a)
140726709150352
>>> id(b)
140726709150320
>>> a
1
>>> b
>>>
3.不可hash类型在作为函数的默认参数时带来的问题
例如：
def
预期结果
---1--- [0, 1, 4, 9]
---2--- [0, 1, 4, 9, 16]
执行结果
---1---
[0, 1, 4, 9]
---2---
[0, 1, 4, 9, 0, 1, 4, 9, 16]
这是因为当定义函数时，会保存函数中默认参数 list 的值，也就是列表 li=[]；（也是就函数中默认参数的定义是在函数定义时就分配好空间了）
在每次调用的时候如果传递了新的列表，则使用传递的列表，没有传递，使用定义函数时保存的默认参数（li=[]）；
上面两次调用中，都没有传递新的列表（使用默认列表 li=[] ），程序会调用定义函数时保存的默认参数(（li=[]）);
解决办法1：
在函数中增加判断li是否为[],不为空时，赋值为空
def f(x, li=[]):
if not li:
# 如果li不为空的话,就往下走(清空列表); 为空就不走
li = []
for i in range(x):
li.append(i * i)
print(li)
print('---1---')
f(4)
print('---2---')
f(5)
print('---3---')
f(6)
结果：
---1---
[0, 1, 4, 9]
---2---
[0, 1, 4, 9, 16]
---3---
[0, 1, 4, 9, 16, 25]
解决办法2：
def add_end(L=None):
if L is None:
L = []
L.append('END')
return L
4.变量作用域
4.1变量的作用域
在Python程序中创建、改变、查找变量名时，都是在一个保存变量名的空间中进行，我们称之为命名空间，也被称之为作用域。python的作用域是静态的，在源代码中变量名被赋值的位置决定了该变量能被访问的范围。即Python变量的作用域由变量所在源代码中的位置决定。
4.2高级语言对数据类型的使用过程
一般的高级语言在使用变量时，都会有下面4个过程。当然在不同的语言中也会有着区别。
声明变量：让编辑器知道有这一个变量的存在
定义变量：为不同数据类型的变量分配内存空间
初始化：赋值，填充分配好的内存空间
引用：通过引用对象(变量名)来调用内存对象(内存数据)
4.3 python中的作用域
就作用域而言，Python与C有着很大的区别，在Python中并不是所有的语句块中都会产生作用域。只有当变量在Module(模块)、Class(类)、def(函数)中定义的时候，才会有作用域的概念。也就是说只有Module(模块)、Class(类)、def(函数)才是作用域划分的标值。
看下面的代码：
#!/usr/bin/env python
def func():
variable = 100
print variable
print variable
代码的输出为：
NameError: name 'variable' is not defined
而在if-elif-else、for-else、while、try-excepttry-finally等关键字的语句块中并不会产成作用域。看下面的代码：
if True:
variable = 100
print (variable)
print ("******")
print (variable)
代码的输出为：
100
******
100
所以，可以看到，虽然是在if语句中定义的variable变量，但是在if语句外部仍然能够使用。
4.4作用域的类型：
在Python中，使用一个变量时并不严格要求需要预先声明它，但是在真正使用它之前，它必须被绑定到某个内存对象(被定义、赋值)；这种变量名的绑定将在当前作用域中引入新的变量，同时屏蔽外层作用域中的同名变量。
L(local)局部作用域
局部变量：包含在def关键字定义的语句块中，即在函数中定义的变量。每当函数被调用时都会创建一个新的局部作用域。Python中也有递归，即自己调用自己，每次调用都会创建一个新的局部命名空间。在函数内部的变量声明，除非特别的声明为全局变量，否则均默认为局部变量。有些情况需要在函数内部定义全局变量，这时可以使用global关键字来声明变量的作用域为全局。局部变量域就像一个 栈，仅仅是暂时的存在，依赖创建该局部作用域的函数是否处于活动的状态。所以，一般建议尽量少定义全局变量，因为全局变量在模块文件运行的过程中会一直存在，占用内存空间。
注意：如果需要在函数内部对全局变量赋值，需要在函数内部通过global语句声明该变量为全局变量。
E(enclosing)嵌套作用域
E也包含在def关键字中，E和L是相对的，E相对于更上层的函数而言也是L。与L的区别在于，对一个函数而言，L是定义在此函数内部的局部作用域，而E是定义在此函数的上一层父级函数的局部作用域。主要是为了实现Python的闭包，而增加的实现。
G(global)全局作用域
即在模块层次中定义的变量，每一个模块都是一个全局作用域。也就是说，在模块文件顶层声明的变量具有全局作用域，从外部开来，模块的全局变量就是一个模块对象的属性。
注意：全局作用域的作用范围仅限于单个模块文件内
B(built-in)内置作用域
系统内固定模块里定义的变量，如预定义在builtin 模块内的变量。
4.5变量名解析LEGB法则
搜索变量名的优先级：局部作用域 > 嵌套作用域 > 全局作用域 > 内置作用域
LEGB法则： 当在函数中使用未确定的变量名时，Python会按照优先级依次搜索4个作用域，以此来确定该变量名的意义。首先搜索局部作用域(L)，之后是上一层嵌套结构中def或lambda函数的嵌套作用域(E)，之后是全局作用域(G)，最后是内置作用域(B)。按这个查找原则，在第一处找到的地方停止。如果没有找到，则会出发NameError错误。
几个实例：
1.
def func():
variable = 300
print variable
variable = 100
func() #300
print variable #100
2.
variable = 300
def test_scopt():
print variable #variable是test_scopt()的局部变量，但是在打印时并没有绑定内存对象。
variable = 200 #因为这里，所以variable就变为了局部变量
test_scopt()
print variable
上面的例子会报出错误，因为在执行程序时的预编译能够在test_scopt()中找到局部变量variable(因为 test_scopt()中有variable的赋值表达式，在预编译阶段就找到了该变量，即变量已经声明过，但是还未开辟空间和赋值)。在局部作用域找到了变量名，所以不会升级到嵌套作用域去寻找。但是在使用print语句将变量variable打印时，局部变量variable并有没绑定到一个内存对象(没有定义和初始化，也没有赋值)。本质上还是Python调用变量时遵循的LEGB法则和Python解析器的编译原理，决定了这个错误的发生。所以，在调用一个变量之前，需要为该变量赋值(绑定一个内存对象)。
注意：为什么在这个例子中触发的错误是UnboundLocalError而不是NameError：name ‘variable’ is not defined。因为变量variable不在全局作用域。所以在test_scopt()这个局部作用域中找到了variable但是却没有被绑定内存空间（分配内存和初始化赋值），自燃也就不能使用（引用）
Python中的模块代码在执行之前，并不会经过预编译，但是模块内的函数体代码在运行前会经过预编译，因此不管变量名的绑定发生在作用域的那个位置，都能被编译器知道。Python虽然是一个静态作用域语言，但变量名查找是动态发生的，直到在程序运行时，才会发现作用域方面的问题
4.6 nonlocal和global语句的区别
nonlocal和global语句的功能不同。global关键字修饰变量后标识该变量是全局变量，对该变量进行修改就是修改全局变量，而nonlocal关键字修饰变量后标识该变量是上一级函数中的局部变量，如果上一级函数中不存在该局部变量，nonlocal位置会发生错误（最上层的函数使用nonlocal修饰变量必定会报错）。
如果想在局部空间使用全局变量或是该局部作用域以外的变量怎么办呢？
- 使用全局变量，可以用global关键字来声明该变量是来自全局变量
2. 使用上一级函数中的局部变量则可以用nonlocal关键字
3.按照LEGB法则，依次寻找变量
# nonlocal应用于一个嵌套的函数的作用域中的一个名称 例如:
start = 100
def tester(start):
def nested(label):
nonlocal start # 指定start为tester函数内的local变量 而不是global变量start
print(label, start)
start += 3
return nested
start=0
# global为全局的变量 即def之外的变量
def tester(start):
def nested(label):
global start # 指定start为global变量start
print(label, start)
start += 3
return nested
