python基础：函数命名空间、作用域、全局变量和局部变量

青旅半醒 2022-03-30 04:27 347阅读 0赞

一、命名空间：  
Python的命名空间的本质是一个字典，用来记录变量名称和值。字典的key是变量的名称，字典的value对于的是变量的值。  
例如 \{‘name’:’zs’,’age’:10\}  
命名空间一共分为三种：局部命名空间、全局命名空间、内置命名空间  
局部命名空间：  
每个函数都有自己的命名空间，叫做局部空间，它记录了函数的变量，包括函数的参数 和局部定义的变量  
全局命名空间:  
每个模块拥有它自已的命名空间，叫做全局命名空间，它记录了模块的变量，包括函数、 类、其它导入的模块。  
内置命名空间：  
任何模块均可访问它，它存放着内置的函数和异常。  
input,print,str,list,tuple…

c=10
    
    def func():
        a=10
        b=20
        #{'a':10,'b':20}
    
    
    #func()   #内存地址()，函数名本质就是内存地址（）来调用方法
    func1=func   #把func内存地址赋值给func1
    
    print(func)

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDIzOTU0MQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
\# 局部变量：\{‘a’:10,‘b’:20\}  
\# 全局变量：\{‘c’:10,‘func’:’<function func at 0x00000000004C2E18>(func对应的内存地址)’\}

# 内置命名空间：纪录的是内置函数：例如：print(),id(),type()....
    # {'print':'内存地址','id'；'内存地址'}

1、访问命名空间的内容：

使用locals()内置函数来查看局部命名空间中的内容  
使用globals()内置函数来查看全局命名空间的内容

注意：  
如果locals()没有在函数体中，而是在py文件中，打印出来的内容和  
glabals()相同。

d = 30
    def func(c):
        a = 10
        b = 20
        print(locals())
        # {'b': 20, 'a': 10, 'c': 30}
    func(30)
    print(globals())
    print(locals())

运行结果：

{'b': 20, 'a': 10, 'c': 30}
    {'__name__': '__main__', '__doc__': '\n1、使用locals()内置函数来查看局部命名空间中的内容\n2、使用globals()内置函数来查看全局命名空间的内容\n\n注意：\n如果locals()没有在函数体中，而是在py文件中，打印出来的内容和\nglabals()相同。\n', '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x000000000063D080>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'E:/homework/pythonworksplace/day08/demon02-访问命名空间中的内容.py', '__cached__': None, 'func': <function func at 0x00000000005C2E18>}

2、命名空间的加载顺序  
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)当函数返回结果 或 抛出异常时，被删除。每一个递归调用的函数都拥有自己的命名空间。  
内置命名空间>全局命名空间>局部命名空间

a = 10
    b = 20
    def func():
        c = 20
        print(c)
    func()
    print(a)
    print(b)

运行结果：

20
    10
    20

3、命名空间的查找顺序  
当使用某个变量的时候，先从局部命名空间中找，如果能找到则停止搜索，如果找不到在去全局名称空间中查找，如果找到则停止搜索，如果找不到则到内置名称空间中查找，如果找不到则报错。  
（1）命名空间的顺序：  
局部命名空间 全局命名空间 内置命名空间  
先从局部命名空间这种查找，如果能查找到，则停止搜索，  
如果找不到就去全局命名空间中查找，如果找到停止搜索，  
如果找不到就去内置命名空间中查找，如果找到就返回内容，  
如果找不到，就报错

（2）如果一开始就从全局命名空间中查找，就直接找全局命名空间中的内容  
如果找到则停止搜索，如果找不到就从内置空间中查找。

（3）注意事项：  
自己的变量名称不要和内置的变量名相同，否则不能使用内置命名空间中的函数功能。

def func():  
id = 20  
print(id  
func()  
print(id)

运行结果：

20
        <built-in function id>

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDIzOTU0MQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

注意事项:自己的变量名不要个内置命名空间中的函数名相同。  
否则无法使用内置函数功能。

# a = 10
    # id = 20
    # print(id(a))   #报错

![在这里插入图片描述][20190104194956836.png]

嵌套函数的情况：  
1、先在当前 (嵌套的或 lambda) 函数的命名空间中搜索  
2、然后是在父函数的命名空间中搜索  
3、接着是模块命名空间中搜索  
4、最后在内置命名空间中搜索  
![在这里插入图片描述][20190104192929968.png]

二、作用域：  
1、作用域：指的是变量的可用范围  
2、根据变量声明的位置不同，作用可分为4类：  
局部作用域---->函数体中声明的变量  
嵌套作用域---->嵌套函数中外层函数体中声明的变量  
全局作用域---->py文件中声明的作用域  
内置作用域---->python提供的变量（函数）  
3、变量的搜索顺序：  
先从当前作用域查找，如果找到则停止搜索，如果找不到，就往  
上一层作用域中查找。依次类推，如果找不到就报错。

b=20  #b变量声明在了全局作用域，因此可以在全局作用域使用
    def func():
        a=10
        #a变量在局部作用域中
        #a变量的作用范围就是整个函数体
        print(a)
        print(b)  #可以作用在局部作用域中
    
    func()
    # print(a)   #报错，因为a变量已经出了自己的作用域范围。
    print(b)    #可以正常运行
    
    
    
    c=30
    def outter():
        a=10
        def inner():
            b=20
            print(b)
            print(c)#访问全局作用域中的内容  #30
    
            print(a)#访问嵌套作用域的内容   #10
        #print(b)  #报错，b出了自己的范围，嵌套作用域范围无法访问局部作用域范围的变量
        inner()
    outter()
    print(c)         #30    #全局作用域范围访问全局作用域范围
    #print(a)  #报错，全局作用域范围不能访问嵌套作用域范围内的变量

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDIzOTU0MQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

变量的搜索顺序：

a=1
    def outter():
        a=10
        def inner():
            a=20
            print(a)  #20.10.1
        inner()
        print(a)  #10,1
    outter()
    print(a)  #1

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDIzOTU0MQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

三、全局变量和局部变量  
在函数中定义的变量称为局部变量，只在函数内部生效，  
在程序一开始定义的变量称为全局变量，全局变量的作用域是整个程序。

全局变量:在函数中定义的变量称为局部变量，只在函数内部生效.  
局部变量:在程序一开始定义的变量称为全局变量，全局变量的作用域是整个程序.

name='zs'   #全局变量
    def func():
        name='ls'  #局部变量
        print(name)    #ls
    func()
    
    a=10
    lst=[12,3]
    def func(c,lst1):
        c=20
        lst1.append(4)
        print(c,lst1)
    
    func(a,lst)
    print(a,lst)

运行结果：

20 \[12, 3, 4\]  
10 \[12, 3, 4\]

global:关键字可以将局部变量变成一个全局变量。  
nonlocal：关键字只能修改嵌套外层(非全局)变量。

global关键字：

a = 10
    print(id(a))
    
    
    def func():
        global a  # 变成了全局变量
        a = 20  # 修改全局变量的值
        print(id(a))  # id 相同
        print(a)
    
    
    func()
    print(a)

运行结果：

505900656  
20  
20

nonlocal关键字：

def outter():
        name='zs'
        def inner():
            nonlocal name   #和outter中的name是同一个变量
            name='赵四'
            print(name)   #赵四
        inner()
        print(name)      #赵四
    outter()

yunxingjieg：

赵四
      赵四

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDIzOTU0MQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

四、命名空间和作用域的关系  
命名空间定义了在某个作用域内变量名和绑定值之间的对应关系，命名空间是键值对的集合，变量名与值是一一对应关系。作用域定义了命名空间中的变量能够在多大范围内起作用。

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