名称空间与作用域

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内容概要

  • 名称空间
  • 作用域

名称空间

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名称空间就是---> 存放名字和对象映射/绑定关系(内存地址)的地方

例如：
    对于x = 3，python会申请内存空间存放对象3，然后将名字x与3的绑定关系存放于名称空间中，del x ---> 表示清除该绑定关系
    
# 在程序执行期间最多会存在三种名称空间 ↓↓↓

(内建)内置名称空间

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伴随python解释器的 启动/关闭 而 产生/回收  所以内置名称空间 ---> 是第一个被加载的名称空间(在第一阶段解释器启动时就产生) 

用来存放一些内置的名字，比如内置函数名：
max
<built-in function max> #built-in内置

全局名称空间

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伴随python文件的开始执行/执行完毕 而 产生/回收  所以全局名称空间是 ---> 是第二个被加载的名称空间(在第三阶段执行python文件时)，文件执行过程中产生的名字都会存放于该名称空间中，例如：

import sys # 模块名：sys
x = 1
if x == 1：
    y = 2 # 变量名
def foo(x): # 函数名foo
    y = 1
    def bar():
        pass
Class Bar: # 类名
    pass

局部名称空间

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伴随函数的 调用/结束 而临时 产生/回收，函数的形参、函数内定义的名字都会被存放于该名称空间中

def foo(x):
    y = 3 # 调用函数时，才会执行函数代码，名字x和y都存放于该函数的局部名称空间中
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名称空间的加载顺序是：内置名称空间 ---> 全局名称空间 ---> 局部名称空间

而查找顺序为：局部名称空间 ---> 全局名称空间 ---> 内置名称空间
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作用域

全局作用域与局部作用域

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按照名字作用范围的不同可以将三个名称空间划分为两个区域：

1 全局作用域：位于全局名称空间、内置名称空间中的名字属于全局范围，该范围内的名字全局存活(除非被删除，否则在整个文件执行过程中存活)、全局有效(在任意位置都可以使用)

2 局部作用域：位于局部名称空间中的名字属于局部范围，该范围内的名字临时存活(即在函数调用时临时生成，函数调用结束后就释放)、局部有效(只能在函数内使用)

作用域与名字查找的优先级

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在局部作用域查找名字时，起始位置是局部作用域，所以先查找局部名称空间，没有找到，再去全局作用域查找 (先查找全局名称空间，没有找到，再查找内置名称空间),最后都没有找到就会抛出异常

x = 100
def foo()
    x=300 #在函数调用时产生局部作用域的名字x
foo()
print(x) #在全局找x,结果为100
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ps：
    可以调用内置函数local(),globals() 来分别查看局部作用域和全局作用域的名字，然后由内而外一层层查找外部嵌套函数定义的作用域，没有找到，则查找全局作用域
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x=1
def outer():
    x=2
    def inner(): # 函数名inner属于outer这一层作用域的名字
        x=3
        print('inner x:%s' %x)

    inner()
    print('outer x:%s' %x)

outer() 
#结果为
inner x:3
outer x:2
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# 在函数内，无论嵌套多少层，都可以查看到全局作用域的名字，若要在函数内修改全局名称空间中名字的值，当值为不可变类型时，则需要用到global关键字

x=1
def foo():
    global x #声明x为全局名称空间的名字
    x=2
foo()
print(x) #结果为2

当实参的值为可变类型时，函数体内对该值的修改将直接反应到原值

num_list=[1,2,3]
def foo(nums):
    nums.append(5)

foo(num_list)
print(num_list)
#结果为
[1, 2, 3, 5]
对于嵌套多层的函数，使用nonlocal关键字可以将名字声明为来自外部嵌套函数定义的作用域(非全局)



#结果
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nonlocal x会从当前函数的外层函数开始一层层去查找名字x，若是一直到最外层函数都找不到，则会抛出异常。

总结：

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名称空间namespaces：
    存放名字与其对应的内存地址的地方
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# 名称空间分为三大类：
    1 内置名称空间：存放的是python解释器自带的名字
      生命周期：解释器启动则产生，解释器关闭则销毁
        
    2 全局名称空间：存放的是顶级的名字
      生命周期：python程序刚开始运行则立即产生，python程序结束销毁
        
    3 局部名称空间：存放的是函数内的名字
      生命周期：函数调用则产生，函数调用结束则销毁
        
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名字的访问优先级：
    基于自己当前所在的位置向外一层一层查找：L-->E-->G-->B

名称空间的 "嵌套" 关系是在 函数定义阶段，扫描语法时生成的，与调用位置无关 
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