Python 新手常犯錯誤（第二部分）

轉發自：http://blog.jobbole.com/43826/

在以前幾個月裏，我教一些不瞭解Python的孩子來慢慢熟悉這門語言。漸漸地，我發現了一些幾乎全部Python初學者都會犯的錯誤，因此我決定跟來跟你們分享個人建議。這個系列的每一個部分都會關注不一樣的常見錯誤，描述如何產生這種錯誤的，而且提供解決的方法。本文是第二部分。

 

做用域

在這篇文章裏，咱們來關注做用域在Python被誤用的地方。一般，當咱們定義了一個全局變量（好吧，我這樣說是由於講解的須要——全局變量是很差的），咱們用一個函數訪問它們是能被Python理解的：

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bar = 42 def foo():      print bar

在這裏，咱們在foo函數裏使用了全局變量bar，而後它也如預想的可以正常運行：

1 2	>>> foo() 42

這樣作很酷。一般，咱們在使用了這個特性以後就想在全部的代碼裏用上它。若是像如下的例子中使用的話仍是可以正常運行的：

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bar = [ 42 ] def foo():      bar.append( 0 ) foo()   >>> print bar [ 42 , 0 ]

可是，若是咱們把bar變一下呢：

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>>> bar = 42 ... def foo(): ...     bar = 0 ... foo() ... print bar 42

咱們能夠看到foo函數運行的好好的而且沒有拋出異常，可是當咱們打印bar的值的時候會發現它的值仍然是42。形成這種狀況的緣由就是 bar=0 這行代碼，它沒有改變全局變量bar的值，而是建立了一個名字也叫bar的局部變量而且它的值爲0。這是個很難發現的bug，這會讓沒有真正理解Python做用域的新手很是痛苦。爲了理解Python是如何處理局部變量和全局變量的，咱們來看一種更少見的，可是可能會更讓人困惑的錯誤，咱們在打印bar的值後定義一個叫bar這個局部變量：

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bar = 42 def foo():      print bar      bar = 0

這樣寫應該是不會出錯的，不是嗎？咱們在打印了值以後定義了相同名稱的變量，因此這應該是不會影響的（Python畢竟是一種解釋型語言），真的是這樣嗎？

 

出錯了

這怎麼可能呢？好吧，這裏有兩處錯誤。第一點就是關於Python的，做爲一種解釋型語言（很是酷，咱們都贊成這一點），是一行一行地執行的。而事實上，Python是一個聲明一個聲明執行的。爲了讓你對我想表達的意思有點感受，趕忙打開你最愛的shell，而後輸入如下代碼：

1	def foo():

按回車鍵。正如你看到的，shell裏面並無打出任何輸出而是等着讓你繼續函數的定義。Shell裏會一直這樣直到你中止定義函數。這是由於定義函數是一個聲明。好吧，這是一個混合的聲明，裏面包含了一些其餘的聲明，但它仍然是一個聲明。直到函數被調用，否則這個函數裏的內容是不會執行的。真正執行的是一個function類型的對象被建立出來了。

這引導咱們來關注第二點。再強調一下，Python的動態性和解釋型的特性讓咱們相信當 print bar 這行被執行的時候，Python會在首先在局部做用域裏尋找叫bar的變量而後再去尋找全局做用域裏的。但實際上發生的是局部做用域不是徹底動態的。當def 這個聲明執行的時候，Python會靜態地從這個函數的局部做用域裏獲取信息。當來到 bar=0 這行的時候（不是執行到這行代碼，而是當Python解釋器讀到這行代碼的時候），它會把’bar’這個變量加入到foo函數的局部變量列表裏。當foo函數執行而且Python準備執行print bar這行的時候，它就會在局部的做用域裏尋找這個變量，因爲這個過程是靜態的，Python知道這個變量尚未被賦值，這個變量沒有值，因此拋出了異常。

你可能會問：爲何不能在聲明函數的時候拋出這個異常呢？Python能夠知道預先知道bar這個變量在賦值前被引用了。這個問題的答案就是Python沒法知道這個局部變量bar是否被賦值了。看看下面的例子：

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bar = 42 def foo(baz):      if baz > 0 :          print bar      bar = 0

Python在動態和靜態之間玩了一個微妙的遊戲。它惟一知道的事情就是bar是被賦值了，但它不知道在賦值前被引用這個異常是否存在直到它真的發生。好吧，老實說，它根本就不知道這個變量是否被賦值！

 

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bar = 42 def foo():      print bar      if False :          bar = 0   >>> foo() Traceback (most recent call last):    File "<pyshell#17>" , line 1 , in <module>      foo()    File "<pyshell#16>" , line 3 , in foo      print bar UnboundLocalError: local variable 'bar' referenced before assignment

看到上面的代碼裏面，雖然咱們做爲一種智能生物可以很清楚的知道不會給bar賦值。Python無視了那個事實而是仍然聲明瞭bar這個局部變量。

關於這個問題我已經說了夠長了。咱們須要的是解決方案，我會在這裏給出兩個解決方法。

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>>> bar = 42 ... def foo(): ...     global bar ...     print bar ...     bar = 0 ... ... foo() 42 >>> bar 0

第一就是使用global關鍵字。這是不言自明的。這會讓Python知道bar是一個全局變量而不是局部變量。

第二個方法，也是更推薦使用的，就是不要使用全局變量。在個人大量Python開發工做中歷來沒有用到global這個關鍵字。能知道怎麼用它就好了，但最終仍是要儘可能避免使用它。若是你想保存在代碼裏至始至終用到的值的時候，把它定義爲一個類的屬性。用這種方法的話就徹底不須要用global了，當你要用這個值的時候，經過類的屬性來訪問就能夠了：

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>>> class Baz( object ): ...     bar = 42 ... ... def foo(): ...     print Baz.bar  # global ...     bar = 0  # local ...     Baz.bar = 8  # global ...     print bar ... ... foo() ... print Baz.bar 42 0 8