Python命名空間與做用域

名稱空間

• 名稱空間(namespaces)：用於存放名字與內存地址綁定關係的地方，是對棧區的劃分
• 做用：名稱空間可使棧區中存放相同的名字，從而解決命名衝突
• 名稱空間分爲三種:
  1. 內置名稱空間
  2. 全局名稱空間
  3. 局部名稱空間

內置名稱空間

• 內置名稱空間：用於存放Python解釋器中內置的名字
• 生命週期：Python解釋器啓動則產生，Python解釋器關閉則銷燬
• 例如：print、input、int ...

全局名稱空間

• 全局名稱空間：運行頂級代碼所產生的名字，或者說除函數內定義以及內置的外，剩下的都是全局名稱空間
• 生命週期：Python文件執行時產生，Python文件執行完畢後銷燬
• 例如：

# 變量名a
a = 1

# 函數名func
def func():
	pass

# 類名MyClass
class MyClass:
	pass

局部名稱空間

• 局部命名空間：在調用函數時，運行函數體代碼過程當中產生的函數內的名字
• 生命週期：函數調用時產生，函數調用完畢後銷燬
• 例如：

def func(x, y):
    pass

func(1, 2)

名稱空間的前後順序

• 名稱空間加載順序：內置名稱空間 -> 全局名稱空間 -> 局部名稱空間
• 名稱空間銷燬順序：局部名稱空間 -> 全局名稱空間 -> 內置名稱空間
• 名字的查找優先級：從當前所在位置向上一層一層查找

做用域

全局做用域

• 全局做用域：內置名稱空間、全局名稱空間
• 特色：
  1. 全局存活
  2. 全局有效：被全部函數共享

局部做用域

• 局部做用域：局部名稱空間
• 特色：
  1. 臨時存活
  2. 局部有效：函數內有效

LEGB原則

找尋變量的調用順序採用LEGB原則(即就近原則)
B —— Builtin(Python)；Python內置模塊的命名空間 (內建做用域)
G —— Global(module)； 函數外部所在的命名空間 (全局做用域)
E —— Enclosing function locals；外部嵌套函數的做用域(嵌套做用域)
L —— Local(function)；當前函數內的做用域 (局部做用域)
依據就近原則,從下往上 從裏向外 依次尋找

global與nonlocal

• global：聲明全局變量獲修改全局變量
• nonlocal：修改局部變量(當前函數上一層的局部變量)

# global的使用
x = 1
def func():
	global x
	x = 2
func()
print(x)

# nonlocal的使用
def func1():
	x = 1
	def func2():
		nonlocal x
		x = 2
	func2()
	print(x)
func1()

總結

1. 名稱空間是對棧的一種劃分，真正存在的是棧區。名稱空間只是一種虛擬的劃分
2. 名稱空間只有優先級之分，並沒有沒有嵌套關係
3. 名稱空間的「嵌套關係」決定了名字的查找順序
4. 名稱空間的「嵌套關係」以函數定義階段爲準