Python基础-作用域和命名空间(Scope and Namespace)

在Python中,对象是独立的,不同作用域中的不同名字都可以被绑定在同一个对象上,当然对这个对象的修改会影响所有的引用。赋值操作就是名字和对象的绑定或重绑定。这和C++中的引用是一样的。

1,基础概念

1.1 命名空间(namespace)  

namespace is a mapping from names to objects

命名空间是名字和对象的映射。也就是可以把一个namespace理解为一个字典,实际上很多当前的Python实现namespace就是用的字典。各个命名空间是独立的,没有任何关系的,所以一个命名空间中不能有重名,但不同的命名空间是可以重名而没有任何影响。

那么哪些可以是一个namespace呢,比如Python的built-in names(包括内置函数,内置常量,内置类型);一个模块的global names(这个模块定义的函数,类,变量);一个函数的所有local names;还有一个类对象的所有属性(数据成员,成员函数)都组成一个命名空间。

命名空间都是有创建时间和生存期的。对于Python built-in names组成的命名空间,它在Python解释器启动的时候被创建,在解释器退出的时候才被删除;对于一个Python模块的global namespace,它在这个module被import的时候创建,在解释器退出的时候退出;对于一个函数的local namespace,它在函数每次被调用的时候创建,函数返回的时候被删除。

[总结]一个模块的引入,函数的调用,类的定义都会引入命名空间,函数中的再定义函数,类中的成员函数定义会在局部namespace中再次引入局部namespace。

 

1.2 作用域(scope)  

scope is a textual region of a Python program where a namespace is directly accessible.

作用域是Python程序(文本)的某一段或某些段,在这些地方,某个命名空间中的名字可以被直接引用。这个作用域就是这个命名空间的作用域。

一个Python程序的几个作用域:

  1. 最里面的局部作用域
  2. 外层函数的局部作用域
  3. 模块的全局作用域
  4. 包含Python内置对象的最外层作用域

 

关于作用域,参加Python基础-函数这片博客中2小节的例子。

 

1.3 赋值(assignment)  

Assignments do not copy data — they just bind names to objects.

赋值操作不会拷贝,只是把名字和对象做一个绑定。也就是赋值语句是起一个绑定或重绑定的作用(bind or rebind)。函数调用的参数传递是赋值,不是拷贝。

 

2,global和nonlocal语句

global语句用来声明一系列变量,这些变量会引用到当前模块的全局命名空间的变量(module-level namespace),如果该变量没有定义,也会在全局空间中添加这个变量。

global var1, var2

 nonlocal语句(nonlocal是Python3.2引入的)

Python2.7中还没有nonlocal语句。nonlocal语句用来声明一系列的变量,这个声明会从声明处从里到外的namespace去搜寻这个变量(the nearest enclosing scope),直到模块的全局域(不包括全局域),找到了则引用这个命名空间的这个名字和对象,若作赋值操作,则直接改变外层域中的这个名字的绑定。nonlocal语句声明的变量不会在当前scope的namespace字典中加入一个key-value对,如果在外层域中没有找到,则如下报错。

>>>SyntaxError: no binding for nonlocal 'spam' found

 

 一个nonlocal和global的测试例子

 1 def test():
 2     def do_local():
 3         spam = "local spam"
 4     def do_nonlocal():
 5         nonlocal spam    
6
spam = "nonlocal spam" 7 def do_global(): 8 global spam 9 spam = "global spam" 10 spam = "test spam" 11 do_local() 12 print("after local assignment:", spam) #输出:test spam 13 do_nonlocal() 14 print("after nonlocal asssignment:", spam) #输出:nonlocal spam 15 do_global() 16 print("after global assignment:", spam) #输出:nonlocal spam 17 18 test() 19 print("in global scope:", spam) #输出:global spam

第5行的语句:nonlocal spam 没有在函数do_nonlocal()的域中创建一个变量,而是去引用到了外层的,10行定义的spam。

第8行的global spam,在全局域中创建了一个name,9行将其绑定在字符串常量对象"global spam"上。

 

跟进一步测试nonlocal

 1 def test():
 2     def do_nonlocal():
 3         nonlocal spam
 4         def do_nonlocal2():
 5             nonlocal spam
 6             spam = "nonlocal2 spam"  #修改了test()中spam的绑定
 7         do_nonlocal2()
 8     spam = "test spam"
 9     do_nonlocal()
10     print("after nonlocal2 asssignment:", spam)  #输出:nonlocal2 spam
11 test()

do_nonlocal2()中的spam引用的是其外面的二层,也就是test()函数域中的spam。

 

 

参考:

http://docs.python.org/3.3/tutorial/classes.html#python-scopes-and-namespaces   Python文档

http://docs.python.org/3.2/reference/simple_stmts.html  Python文档-simple statement

posted on 2013-09-02 18:42  真实的活  阅读(11374)  评论(0编辑  收藏

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