Python 3 学习笔记之——变量作用域、模块和包
1. 变量作用域
Python 中,程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的,访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。变量的作用域决定了在哪一部分程序可以访问哪个特定的变量名称。Python 的作用域一共有4种,分别是:
- L (Local) 局部作用域
- E (Enclosing) 闭包函数外的函数中
- G (Global) 全局作用域
- B (Built-in) 内建作用域
以 L –> E –> G –>B 的规则查找,即:在局部找不到,便会去局部外的局部找(例如闭包),再找不到就会去全局找,再者去内建中找。
x = int(2.9) # 内建作用域
g_count = 0 # 全局作用域
def outer():
o_count = 1 # 闭包函数外的函数中
def inner():
i_count = 2 # 局部作用域
- Python 中只有模块(module)、类(class)以及函数(def、lambda)才会引入新的作用域,其它的代码块(如 if/elif/else/、try/except、for/while等)是不会引入新的作用域的,也就是说这些语句内定义的变量,外部也可以访问。
2. 全局变量和局部变量
- 定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域,定义在函数外的拥有全局作用域。局部变量只能在其被声明的函数内部访问,而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时,所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。
total = 0 # 这是一个全局变量
def sum( arg1, arg2 ):
#返回2个参数的和."
total = arg1 + arg2 # total在这里是局部变量.
print ("函数内是局部变量 : ", total)
return total
#调用sum函数
sum( 10, 20 )
print ("函数外是全局变量 : ", total)
- 当内部作用域想修改外部作用域的变量时,就要用到 global 和 nonlocal 关键字了。
- 修改全局变量
num = 1
def fun1():
global num # 需要使用 global 关键字声明
print(num)
num = 123
print(num)
fun1()
print(num)
>>>
1
123
123
- 修改嵌套作用域中的变量
def outer():
num = 10
def inner():
nonlocal num # nonlocal关键字声明
num = 100
print(num)
inner()
print(num)
outer()
>>>
100
100
3. 模块
import module_name
- 当 Python 解释器遇到 import 语句时,会在 Python 的搜索路径中依次去寻找所引入的模块。
- 搜索路径被存储在 sys 模块中的 path 变量,sys.path 输出是一个列表,其中第一项是空串 '',代表当前目录,亦即我们执行 Python 解释器的目录(对于脚本的话就是运行的脚本所在的目录)。
- 因此如果在当前目录下存在与要引入模块同名的文件,就会把要引入的模块屏蔽掉,这也就是我们自己的模块名不能和 Python 标准模块名重名的原因。
- 一个模块只会被导入一次,不管你执行了多少次 import ,这样可以防止导入模块被一遍又一遍地执行。
from module_name import function_name
- Python 的 from 语句让你从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中。
from module_name import *
- 把一个模块的所有内容全都导入到当前的命名空间。
name 属性
- 一个模块被另一个程序第一次引入时,其主程序将运行。如果我们想在模块被引入时,模块中的某一程序块不执行,我们可以用 name 属性来使该程序块仅在该模块自身运行时执行。
if __name__ == '__main__':
print('程序自身在运行')
else:
print('我来自另一模块')
- 每个模块都有一个__name__属性,当其值是'main'时,表明该模块自身在运行,否则是被引入。
dir() 函数
- 内置的函数 dir() 可以找到模块内定义的所有名称,以一个字符串列表的形式返回。
4. 包
包是一种管理 Python 模块命名空间的形式,采用"点模块名称"。比如一个模块的名称是 A.B, 那么他表示一个包 A 中的子模块 B 。
不妨假设你想设计一套统一处理声音文件和数据的模块(或者称之为一个"包")。
现存很多种不同的音频文件格式(基本上都是通过后缀名区分的,例如: .wav,:file:.aiff,:file:.au,),所以你需要有一组不断增加的模块,用来在不同的格式之间转换。
并且针对这些音频数据,还有很多不同的操作(比如混音,添加回声,增加均衡器功能,创建人造立体声效果),所以你还需要一组怎么也写不完的模块来处理这些操作。
这里给出了一种可能的包结构(在分层的文件系统中):
注意当使用 from package import item 这种形式的时候,对应的 item 既可以是包里面的子模块(子包),或者包里面定义的其他名称,比如函数,类或者变量。
import 语法会首先把 item 当作一个包定义的名称,如果没找到,再试图按照一个模块去导入。如果还没找到,恭喜,一个:exc:ImportError 异常被抛出了。
反之,如果使用形如 import item.subitem.subsubitem 这种导入形式,除了最后一项,都必须是包,而最后一项则可以是模块或者是包,但是不可以是类,函数或者变量的名字。
from package import * 导入语句遵循如下规则:如果包定义文件 init.py 存在一个叫做 all 的列表变量,那么在使用 from package import * 的时候就把这个列表中的所有名字作为包内容导入。
如果 all 真的没有定义,那么使用 from sound.effects import * 这种语法的时候,就不会导入包 sound.effects 里的任何子模块。他只是把包 sound.effects 和它里面定义的所有内容导入进来(可能运行__init__.py里定义的初始化代码)。
参考资料 菜鸟教程
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