python之名称空间与函数对象

目录

• 名称空间
  • 内置名称空间
  • 全局名称空间
  • 局部名称空间
  • 名称的查找顺序
• 作用域
  • global关键字
  • nonlocal关键字
• 函数名的多种用法
• 函数的嵌套

名称空间

名称空间就是变量名与变量值绑定关系的地方。比如对于x=1，1存放于内存空间，而x与1的对应关系存储在名称空间中。

名称空间分为三类：内置名称空间、全局名称空间、局部名称空间。

内置名称空间

内置名称空间存储的是python解释器提前给我们定义好的，像len()、print()、open()等。

存活周期：python解释器运行则产生，关闭则销毁。

全局名称空间

名字只要不是在函数里的运行产生的，都会存到全局名称空间。

name = 'jason'  # 变量名name存入全局名称空间
def index():  # 函数名index存入全局名称空间
    pass
if True:
    a = 111  # 变量名a存入全局名称空间
    for i in range(10):  # 变量名i存入全局名称空间
        pass
    while True:
        b = 222  # 变量名b存入全局名称空间

存活周期：python文件开始运行时产生，运行完毕时销毁。

局部名称空间

名字只要是在函数里的运行产生的，都会存到局部名称空间。

def index():
    name = 'jason'  # 变量名name存入局部名称空间

存活周期：函数被调用时产生，函数调用结束时销毁。

名称的查找顺序

如果要去找一个名称，有这么多个名称空间，我们该去那个名称空间找呢？

在查找名称之前，要先知道直接在哪一个空间内。知道了自己所在的空间后，先在自己空间内查找，找不到在向外寻找，所以查找顺序应该是：局部名称空间 >>> 全局名称空间 >>> 内置名称空间

# 案例一
len = '我是全局名称空间中的len'
def index():
    len = '我是局部名称空间中的len'
    print(len)  # 输出：我是局部名称空间中的len
index()  # 调用函数 函数体就会执行 就会产生局部名称空间
print(len)  # 输出：我是全局名称空间中的len
# 案例二
x = 111
def f1():
    x = 222
    def f2():
        x = 333
        print(x)
    f2()
f1()  # 输出：333

作用域

作用域就是名称空间能够作用的范围，按照名字作用范围的不同可以将三个名称空间划分为两个区域：

• 全局作用域：全局存活，全局有效，内置名称空间和全局名称空间就是处于全局范围的。
• 局部作用域：临时存活，局部有效，局部名称空间就是处于局部范围的。

global关键字

那么问题来了，我们该如何在局部内修改全局的名称的值呢？

如果全局名称空间中的名称是可变类型：

l = [1, 2, 3]
def index():
    l.append(4)
index()
print(l)  # 输出：[1, 2, 3, 4]

如果全局名称空间中的名称是不可变类型：

x = 100
def index():
    global x  # 使用关键字声明，说明之后的x使用的是全局的x
    x = 200
index()
print(x)  # 输出：200
"""如果想要在局部名称空间中修改全局名称空间中的名字 那么需要使用关键字global申明"""

nonlocal关键字

问题又来了，知道了怎么在局部名称空间中修改全局名称空间中的名字，那么局部名称空间有多层嵌套该如何修改外层的名字呢？

比如：

def index():
    x = 100
    def f():
        # 如何在f()函数里修改x的值?
    f()
    print(x)

同样，这个时候也是需要一个关键字，这个关键字就是nonlocal。

def index():
    x = 100
    def f():
        nonlocal x  # 使用nonlocal关键字，说明之后的x使用的是外层的x
        x = 200
    f()
    print(x)  # 输出：200

函数名的多种用法

用法一：函数名当做变量名赋值

def index():
    print('来自函数index')
res = index  # 让res也指向index指向的函数体代码
res()  # 相当于执行了index()
# 输出：来自函数index

用法二：函数名当函数的实参

def index():
    print('来自函数index')
def func(a):
    a()
func(index)  # 实参index传给形参a，func函数内部的a()变成了index()
# 输出：来自函数index

用法三:函数名当做函数的返回值

def func():
    return index  # 将函数名当做返回值
def index():
    print('来自函数index')
res = func()  # res接收函数名index
res()  # 相当于执行了index()
# 输出：来自函数index

用法4:函数名作为容器类型的元素

def index():
    print('来自函数index')
l1 = [1, 2, 3, index]
l1[-1]()  # 相当于执行了index()
# 输出：来自函数index

函数的嵌套

函数的嵌套其实就与if、while、for循环的嵌套一样，这里只做简单展示。

# 函数嵌套死循环
def index():
    func()
    print('来自index')
def func():
    index()
    print('来自func')
func()