03-python语法之名称空间与作用域

名称空间与作用域

• 参考引用资料：
  • https://zhuanlan.zhihu.com/p/108924801

名称空间—namespace

• 对栈区的划分，是存放名字的地方；划分名称空间以后，就可以在栈区中存放相同的名字

三种名称空间用途与存活期

• 内置名称空间
  • 存放python解释器内置的名字
  • python解释器启动则产生，python解释器关闭则销毁

>>> max
<built-in function max> #built-in内建

• 全局名称空间
  • 存放顶级代码所产生的名字，只要不是函数内定义的、也不是内置名称空间的，剩下的都是全局名称空间
  • 运行python文件时产生，运行完毕则销毁

import sys #模块名sys

x=1 #变量名x

if x == 1:
    y=2 #变量名y

def foo(x): #函数名foo
    y=1
    def bar():
        pass

Class Bar: #类名Bar
    pass

• 局部名称空间
  • 在调用函数时，运行函数体代码过程中产生的函数内的名字，比如函数的形参、函数内定义的名字都会被存放于该名称空间中
  • 调用函数时存活，调用完毕则销毁

def foo(x):
    y=3 #调用函数时，才会执行函数代码，名字x和y都存放于该函数的局部名称空间中

三种名称空间加载顺序

• 加载顺序：内置名称空间->全局名称空间->局部名称空间
• 销毁顺序：局部名称空间->全局名称空间->内置名称空间

三种名称空间查找名字的优先级

• 从当前所在位置，向上一层层顺序为：
  • 局部名称空间->全局名称空间->内置名称空间。

作用域

全局作用域

• 全局作用域:位于全局名称空间、内建名称空间中的名字属于全局范围
• 该范围内的名字全局存活（除非被删除，否则在整个文件执行过程中存活）、全局有效（在任意位置都可以使用）；

局部作用域

• 局部作用域:位于局部名称空间中的名字属于局部范围。该范围内的名字临时存活（即在函数调用时临时生成，函数调用结束后就释放）、局部有效（只能在函数内使用）。
• global

 

• local

 

作用域与名字的查找关系

• 在局部作用域查找名字时，起始位置是局部作用域，所以先查找局部名称空间，没有找到，再去全局作用域查找：先查找全局名称空间，没有找到，再查找内置名称空间，最后都没有找到就会抛出异常

x=100 #全局作用域的名字x
def foo():
    x=300 #局部作用域的名字x
    print(x) #在局部找x
foo()#结果为300

• 在全局作用域查找名字时，起始位置便是全局作用域，所以先查找全局名称空间，没有找到，再查找内置名称空间，最后都没有找到就会抛出异常

x=100
def foo():
    x=300 #在函数调用时产生局部作用域的名字x
foo()
print(x) #在全局找x,结果为100

提示：调用内建函数locals()和globals()来分别查看局部作用域和全局作用域的名字，查看的结果都是字典格式。在全局作用域查看到的locals()的结果等于globals()

• 在函数内，无论嵌套多少层，都可以查看到全局作用域的名字，若要在函数内修改全局名称空间中名字的值，当值为不可变类型时，则需要用到global关键字

x=1
def foo():
    global x #声明x为全局名称空间的名字
    x=2
foo()
print(x) #结果为2

• 对于嵌套多层的函数，使用nonlocal关键字可以将名字声明为来自外部嵌套函数定义的作用域（非全局）

def  f1():
    x=2
    def f2():
        nonlocal x
        x=3
    f2() #调用f2(),修改f1作用域中名字x的值
    print(x) #在f1作用域查看x

f1()

#结果
3

 

函数对象

函数对象的特性

• 函数可以被引用

>>> def add(x,y):
...     return x+y
... 
>>> func=add
>>> func(1,2)
3

• 函数可以作为容器类型的元素

>>> dic={'add':add,'max':max}
>>> dic
{'add': <function add at 0x100661e18>, 'max': <built-in function max>}
>>> dic['add'](1,2)
3

• 函数可以作为参数传入另外一个函数

>>> def foo(x,y,func):
...     return func(x,y)
...
>>> foo(1,2,add)
3

• 函数的返回值可以是一个函数

def bar(): 
     return add 
func=bar() 
func(1,2)
3 

 

 

闭包函数

• 闭包函数=名称空间与作用域+ 函数嵌套+函数对象
• 名字的查找关系，是以函数的定义阶段为准

什么是闭包函数

• “闭”函数指的是该函数是内嵌函数
• “包”函数指的是该函数包含对外层函数作用域的引用（非全局作用域）
• 作用域的关系是在定义完函数时就已经被确定了的，与函数的调用位置无关。

x=1

def f1():
    def f2():
        print(x)

    return f2

def f3():
    x=3
    f2=f1() #调用f1()返回函数f2
    f2() #需要按照函数定义时的作用关系去执行，与调用位置无关

f3() #结果为1

• 通过函数的closure属性，查看到闭包函数所包裹的外部变量

>>> func.__closure__
(<cell at 0x10212af78: int object at 0x10028cca0>,)
>>> func.__closure__[0].cell_contents
2

• “闭”代表函数是内部的，“包”代表函数外’包裹’着对外层作用域的引用。
• 因而无论在何处调用闭包函数，使用的仍然是包裹在其外层的变量。

闭包函数的应用场景

• 为啥要学习闭包——》2种函数体传参的方式
• 两种为函数体传值的方式：
  • 1、直接将值以参数的形式传入；
  • 2、将值包给函数

import requests

#方式一：
def get(url):
    return requests.get(url).text

#方式二：
def page(url):
    def get():
        return requests.get(url).text
    return get

• 提示：requests模块是用来模拟浏览器向网站发送请求并将页面内容下载到本地，需要事先安装：pip3 install requests

 

如何定义闭包函数