Python基礎－做用域和命名空間（Scope and Namespace）

在Python中，對象是獨立的，不一樣做用域中的不一樣名字均可以被綁定在同一個對象上，固然對這個對象的修改會影響全部的引用。賦值操做就是名字和對象的綁定或重綁定。這和C++中的引用是同樣的。

1，基礎概念

1.1 命名空間（namespace）  

A namespace is a mapping from names to objects

命名空間是名字和對象的映射。也就是能夠把一個namespace理解爲一個字典，實際上不少當前的Python實現namespace就是用的字典。各個命名空間是獨立的，沒有任何關係的，因此一個命名空間中不能有重名，但不一樣的命名空間是能夠重名而沒有任何影響。

那麼哪些能夠是一個namespace呢，好比Python的built-in names（包括內置函數，內置常量，內置類型）；一個模塊的global names（這個模塊定義的函數，類，變量）；一個函數的全部local names；還有一個類對象的全部屬性（數據成員，成員函數）都組成一個命名空間。

命名空間都是有建立時間和生存期的。對於Python built-in names組成的命名空間，它在Python解釋器啓動的時候被建立，在解釋器退出的時候才被刪除；對於一個Python模塊的global namespace，它在這個module被import的時候建立，在解釋器退出的時候退出；對於一個函數的local namespace，它在函數每次被調用的時候建立，函數返回的時候被刪除。

［總結］一個模塊的引入，函數的調用，類的定義都會引入命名空間，函數中的再定義函數，類中的成員函數定義會在局部namespace中再次引入局部namespace。

 

1.2 做用域（scope）  

A scope is a textual region of a Python program where a namespace is directly accessible.

做用域是Python程序（文本）的某一段或某些段，在這些地方，某個命名空間中的名字能夠被直接引用。這個做用域就是這個命名空間的做用域。

一個Python程序的幾個做用域：

1. 最裏面的局部做用域
2. 外層函數的局部做用域
3. 模塊的全局做用域
4. 包含Python內置對象的最外層做用域

 

關於做用域，參加Python基礎－函數這片博客中2小節的例子。

 

1.3 賦值（assignment）  

Assignments do not copy data — they just bind names to objects.

賦值操做不會拷貝，只是把名字和對象作一個綁定。也就是賦值語句是起一個綁定或重綁定的做用（bind or rebind）。函數調用的參數傳遞是賦值，不是拷貝。

 

2，global和nonlocal語句

global語句用來聲明一系列變量，這些變量會引用到當前模塊的全局命名空間的變量（module－level namespace），若是該變量沒有定義，也會在全局空間中添加這個變量。

global var1, var2

 nonlocal語句（nonlocal是Python3.2引入的）

Python2.7中尚未nonlocal語句。nonlocal語句用來聲明一系列的變量，這個聲明會從聲明處從裏到外的namespace去搜尋這個變量（the nearest enclosing scope），直到模塊的全局域（不包括全局域），找到了則引用這個命名空間的這個名字和對象，若做賦值操做，則直接改變外層域中的這個名字的綁定。nonlocal語句聲明的變量不會在當前scope的namespace字典中加入一個key-value對，若是在外層域中沒有找到，則以下報錯。

>>>SyntaxError: no binding for nonlocal 'spam' found

 

 一個nonlocal和global的測試例子

 1 def test():
 2     def do_local():
 3         spam = "local spam"
 4     def do_nonlocal():
 5         nonlocal spam    
 6         spam = "nonlocal spam"
 7     def do_global():
 8         global spam
 9         spam = "global spam"
10     spam = "test spam"
11     do_local()
12     print("after local assignment:", spam)   #輸出：test spam
13     do_nonlocal()
14     print("after nonlocal asssignment:", spam)   #輸出：nonlocal spam
15     do_global()
16     print("after global assignment:", spam)    #輸出：nonlocal spam
17 
18 test()
19 print("in global scope:", spam)  #輸出：global spam

第5行的語句：nonlocal spam 沒有在函數do_nonlocal()的域中建立一個變量，而是去引用到了外層的，10行定義的spam。

第8行的global spam，在全局域中建立了一個name，9行將其綁定在字符串常量對象"global spam"上。

 

跟進一步測試nonlocal

 1 def test():
 2     def do_nonlocal():
 3         nonlocal spam
 4         def do_nonlocal2():
 5             nonlocal spam
 6             spam = "nonlocal2 spam"  ＃修改了test()中spam的綁定
 7         do_nonlocal2()
 8     spam = "test spam"
 9     do_nonlocal()
10     print("after nonlocal2 asssignment:", spam)  ＃輸出：nonlocal2 spam 11 test()

do_nonlocal2()中的spam引用的是其外面的二層，也就是test()函數域中的spam。

 

 

參考：

http://docs.python.org/3.3/tutorial/classes.html#python-scopes-and-namespaces   Python文檔

http://docs.python.org/3.2/reference/simple_stmts.html  Python文檔－simple statement