Python进阶-II 参数陷阱、命名空间、嵌套、作用域、闭包

一、参数陷阱

在使用默认参数时，可能碰见下列情况

def show_args_trap(i, li = []):
    li.append(100)
    li[i] = 101
    print(li)
show_args_trap(0)
show_args_trap(1)
show_args_trap(2)
# 显示结果为：
# [101]
# [101, 101]
# [101, 101, 101]

分析：
　　大家知道：含有默认参数的，不输入该参数就使用默认的值；
在这里，第一次调用函数的时候，只传入一个参数0，这时默认参数起作用，li=[];
接着给这个列表尾部加入元素100， li = [100];
继续修改该列表，将第一元素替换成101，所以li=[101

　　我们接着分析第二次调用：传入参数1，此时内存中已经有了li = [101],所以默认参数没起作用！ ***此处就是陷阱所在，按照默认参数的使用规则，li此时应该为空的
列表追加元素100，所以 li = [101,100];
列表修改，li = [101,101];
.........

总结：如果默认参数的值是一个可变的数据类型，那么每一次调用函数的时候，如果不传值，就公用这个数据类型的资源！

二、函数的命名空间和作用域

1、命名空间的引入

a = 1
def func():
    print(a)
func()

　　每个名字都有其作用的范围，变量名a，可以在函数定义中使用，这说明a在一定的空间内！而且有其作用的范围！

2、命名空间的分类

　　1）、内置命名空间 --- python解释器
　　　　 就是python解释器以启动就可以使用的名字，它存储在内置命令空间里；
　　　　内置的名字在启动python解释器的时候就被加载到内存中了！
　　2）、全局命名空间 -- 写的代码，但不是函数中的代码
　　　　是在代码从上到下被执行的过程中，依次加入到内存中的，
　　　　它放置了我们设置的所有变量名和函数名！
　　3）、局部命名空间 -- 对应函数中的定义的名称
　　　　就是函数内部定义的名字；
　　　　当调用的时候，才会产生这个命名空间，随着函数的执行结束而结束，这个命名空间就消失了！''

 #   作用域及其分类
 '''       全局作用域 -- 作用在全局 -- 内置和全局命名空间中的名字都属于全局作用域 -- 可使用globals（）
           局部作用域 -- 作用在局部 -- 基本在函数内部（局部命名空间中的名字属于局部作用域）  -- 可使用locals（）'''
 a_b = 1
 def self_func():
     #a_b += 2   # 报错：局部作用域中，不能修改全局作用域中的变量
     global a_b  # 加关键字后即可，但是不推荐经常使用，特殊情况下用！
     a_b += 2
     return a_b
 self_func()

3、名字的使用范围：
　　1）、在局部命名空间：可以使用内置命名空间中的名字，也可以使用全局命名空间中的名字；
　　2）、在全局命名空间：可以使用内置。
　　3）、在内置命名空间：不能使用全局和局部命令空间中的名字，只能使用自己内部的名字。

 b = 101
 def func_inner():
     c = b + 100  # 会划出内置命名空间，存储c，它用到了全局命名空间中的名字b
     return c
 print(func_inner())  # 这里print是内置命名空间中的名字

 def print():
     return '局部命名空间中的名字print，与内置命名空间的名字print一样'
 print()  # 在全局命名空间中，无法使用内置的命名空间中的名字，只能使用自己的和内置的！自己有，就不用调用内置的print函数

4、特殊使用范例：

def max(list):
    print('in max func')
print(max([1,2,3]))

说明：

• 在正常情况下，直接使用内置的名字
• 当我们在全局定义了和内置名字空间中同名的名字时，会使用全局的名字
• 当我自己有的时候 我就不找我的上级要了
• 如果自己没有 就找上一级要 上一级没有再找上一级 如果内置的名字空间都没有 就报错
• 多个函数应该拥有多个独立的局部名字空间，不互相共享

#   在 “函数名()”中，函数名就是函数在内存中的地址，加()就是说要调用该函数了！
print(min) # <function max at 0x000002A08BCDE620>
print(min('ab11238'))

5、globals（)与locals（）的使用

# 对于不可变数据类型 在局部可是查看全局作用域中的变量
# 但是不能直接修改
# 如果想要修改，需要在程序的一开始添加global声明
# 如果在一个局部（函数）内声明了一个global变量，那么这个变量在局部的所有操作将对全局的变量有效

 a = 1
 b = 2
 def func():
     x = 'aaa'
     y = 'bbb'
     print(locals())     # 输出什么 根据locals所在的位置 --如今在局部中，所有输出的是局部的名称
     print(globals())  #  永远打印全局的名字

 func()
 print(globals())
 print(locals()) #本地的 现在全局中，所以打印的和globals()的结果一样！

三、嵌套和作用域

1、函数的嵌套的示范

def max(a, b):
    return a if a > b  else b

def max(x, y, z):
    c = max(x, y)
    return max(c, z)

2、函数的嵌套定义：
函数中定义另外一个函数，内部函数可以使用外部函数的变量

 a = 1 # 全局变量
 def outer():
     a = 1
     def inner():
         b = 2
        # global a
         nonlocal a  # 声明了一个离它最近的局部变量,对全局无效
         a += 1 #不可变数据类型的修改，不在一个作用域内，是非法的；需要声明nonlocal，不建议使用global
         print(a)    # 一个局部包含另外一个局部
         print('inner space')
         def inner2():  # 没有调用，就没输出，所有的函数都是先定义后调用
             print(a, b)
             print('inner 2 layer')
         inner2()
         print('局部第二层：',a)
     inner() # 只有在才可以调用
     print('局部第一层：', a)
 outer()
 print('全局',a)

 # 总结：nonlocal关键字，声明的变量仅仅对离它最近一层的局部变量有效，不管是不是在一个局部域内！

 # 函数名可以赋值
 def func(): # 函数名就是内存地址
     print('wo men')
 func2 = func # 函数名可以赋值
 func2()

 list = [func, func2] # 函数名可以作为容器类型的元素
 for i in list:
     print(123)

 # 函数名可以作为函数的参数
 def arg_fun(f):
     f()
     return f

 arg_fun(func2)

 # 函数名可以作为函数的返回值
 def fun_as_return(f):
     return f

 fun_as_return(func2)()

 #  第一类对象
 # 1、可以在运行期创建；
 # 2、可用作参数
 # 3、可存入变量的实体

四、闭包

1、定义：就是嵌套函数中，内部函数调用外部函数的变量

 def outer():
     a = 1
     def inner():
         print(a)
     print(inner.__closure__) # 结果：(<cell at 0x0000019EE0F37CA8: int object at 0x00000000763D5320>,)
 outer()
 print(outer.__closure__) # (<cell at 0x000002A5A6CC7CA8: int object at 0x00000000763D5320>,)   None

 # 运用闭包的常见的方式
 def outer1():
     a = 1
     def inner():
         print(a)
     return inner
 inn = outer1()
 inn()

2、闭包的应用 爬虫初步

 #   import urllib   #python自带的模块，
 from urllib.request import urlopen
 #
 # # todo 改造下面的函数get_url()为闭包模式，不用每次调用的时候，频繁打开和关闭url变量，占用资源
 # def get_url():
 #     url = 'https://www.baidu.com/?tn=80035161_1_dg'
 #     result = urlopen(url).read()
 #     print(result)
 # get_url()

 def get_url():
     url = 'https://www.baidu.com/?tn=80035161_1_dg'
     def get_url_inner():
         res = urlopen(url).read()
         print(res)
     return get_url_inner  # 与def 平级，否者报错，TypeError: 'NoneType' object is not callable
 get = get_url()
 get()