命名空间
从 python 解释器开始执行之后,就在内存中开辟了一个空间,每当遇到一个变量的时候,就把变量名和值之间的对应关系记录下来。但是 当遇到函数定义的时候解释器只是象征性的将函数名读入内存,表示知道这个函数的存在了,至于函数内部的变量和逻辑解释器根本不关心。等执行到函数调用的时候,python解释器会再开辟一块内存来存储这个函数里的内容,这个时候,才关注函数里面有哪些变量,而函数中的变量会存储在新开辟出来的内存中。
函数中的变量只能在函数的内部使用,并且会随着函数执行完毕,这块内存中的所有内容也会被清空。
我们给这个‘存放名字与值的关系’的空间起了一个名字————叫做命名空间
代码在运行伊始,创建的存储‘变量名与值的关系’的空间叫做 全局命名空间,在函数的运行中开辟的临时的空间叫做 局部命名空间。
命名空间的本质:存放名字与值的绑定关系
命名空间有三种:
内置命名空间
内置命名空间中存放了python解释器为我们提供的名字:input,print,str,list,tuple...它们都是我们熟悉的,拿过来就可以用的方法。
全局命名空间
在python文件中,顶头命名的变量名字,都包含在全局命名空间中
局部命名空间
函数和类中的都在局部命名空间中,且每个局部命名空间是相互独立的
三种命名空间之间的加载与取值顺序:
加载顺序:内置命名空间(程序运行前加载)->全局命名空间(程序运行中:从上到下加载)->局部命名空间(程序运行中:调用时才加载)
取值:
在局部调用:局部命名空间->全局命名空间->内置命名空间。必须遵守从内向外找,直到内置空间中如果也没有,则报错;
作用域
作用域就是作用范围,按照生效范围可以分为全局作用域和局部作用域。
全局作用域:包含内置名称空间、全局名称空间,在整个文件的任意位置都能被引用、全局有效
局部作用域:局部名称空间,只能在局部范围内生效
globals 和 locals 使用方法
print(globals()) # 打印全局命名空间中的变量
print(locals()) # 在全局中打印全局命名空间中的变量,在局部打印局部命名空间中的变量
print(globals() == locals()) # 当 globals() 和 locals() 都在全局作用域中,打印的结果一样
# 执行结果:
# ......
# True
使用说明1
def func():
a = 1
print(globals()) # 打印全局命名空间中的变量
print(locals()) # 只会打印局部命名空间中的变量,{'a': 1}
func()
global 关键字的使用
a = 10
def func():
global a # 获取全局空间中的变量
a = 20 # 修改变量a
print(a) # 打印全局变量中的a
func()
print(a) # 打印修改后的变量a
# 执行结果:
# 10
# 20
使用说明2
函数的嵌套和作用域链
def f1():
print('in f1')
def f2():
print('in f2')
f2()
f1()
# 执行结果:
# in f1
# in f2
函数嵌套实例1
函数运行流程:
def f1():
def f2():
def f3():
print('in f3')
print('in f2')
f3()
print('in f1')
f2()
f1()
# 执行结果:
# in f1
# in f2
# in f3
嵌套函数实例2
函数运行流程:
函数的作用域链
def f1():
a = 1
def f2():
print(a)
f2()
f1()
实例1
函数运行流程:
def f1():
a = 1
def f2():
def f3():
print(a)
f3()
f2()
f1()
# 执行结果:
# 1
实例2
函数运行流程:
nolocal 关键字
1. 外部必须有这个变量
2. 在内部函数声明 nonlocal 变量之前不能再出现同名变量
3. 内部修改这个变量如果想在外部有这个变量的第一层函数中生效
def f1():
a = 1
def f2():
nonlocal a
a = 2
f2()
print('a in f1:', a)
f1()
# 运行结果:
# a in f1: 2
实例1
函数运行流程:
函数的本质
在python中一切皆对象,函数名本质上就是函数的内存地址
1. 可以被引用
def func():
print('hello world')
f = func
f()
# 执行结果:
# hello world
2. 可以被当作容器类型的元素
def f1():
print('func: f1')
def f2():
print('func: f2')
def f3():
print('func: f3')
l = [f1, f2, f3]
for i in l:
i()
# 执行结果:
# func: f1
# func: f2
# func: f3
3. 可以当作函数的参数和返回值
def f():
print('func: f')
def func(f):
print('func: func')
return f
c = func(f)
c()
# 执行结果:
# func: func
# func: f
函数运行流程:
闭包
闭包函数包含对外部作用域而非全局作用域名字的引用,该内部函数称为闭包函数。
闭包必须满足以下两点:
1. 嵌套函数:定义在内部的函数无法直接在全局被调用
2. 内部函数调用外部函数的变量
一个闭包函数最常用的用法:
def func():
name = 'xiaofei'
def inner():
print(name)
return inner
f = func()
f()
# 执行结果:
# xiaofei
函数运行流程:
练习题:
请编写代码通过如下测试结果:
# 测试:
counterA = createCounter()
print(counterA(), counterA(), counterA(), counterA(), counterA()) # 1 2 3 4 5
counterB = createCounter()
if [counterB(), counterB(), counterB(), counterB()] == [1, 2, 3, 4]:
print('测试通过!')
else:
print('测试失败!')
def createCounter():
n = 0
def counter():
nonlocal n # nonlocal关键字是获取局部变量n
n += 1 # 修改局部变量 n
return n
return counter
练习题答案