python基础 – python命名空间与作用域

命名空间是名称与对象之间的关系，可以将命名空间看做是字典，其中的键是名称，值是对象。

命名空间不共享名称。

在命名空间中的名称能将任何python对象作为值，在不同的命名空间中相同的名称可以与不同的对象相关联。但是，如果存在名称解析协议，则多个命名空间可以一起工作来解析名称。也就是说，如果有多个命名空间（总是有的），那么可以定义搜索的顺序，依次在不同的命名空间里来查找某个名称（或确认其不存在于任何认可的命名空间）。在python中，将这一过程定义为作用域。

作用域搜索规则：LEGB

L:局部的（local）

E：封闭的（Enclosing）

G：全局的（Global）

B：内置的（Built-in）

一、局部命名空间

函数内部的命名空间，在调用函数的时候生成，调用结束时消失。当局部命名空间有效时，它是第一个用于检查某个名字存在性的命名空间。如果在局部命名空间内找到该名称，则返回与名字相关联的对象，反之提示出错。

二、全局命名空间

python在模块中维护命名空间，模块是一些python文件–包含函数等对象，并且可以导入其他程序使用。当某个模块被导入之后，该模块同时引入了一个命名空间，其中包含模块中所有的名称和关联的对象，可以通过存储在没个模块中的__dict__来查看这个命名空间，换句话说，字典就是这个模块的命名空间。

如果想要引用给模块中的对象，要使用点符号将名称和模块名称关联，这实际上是要求将对象与该模块中的名称相关联。

当python启动解释器时，它将自动导入两个模块，即模块__main__和__built-ins__。__main__模块是默认的全局模块，所有新对象都存储在其中。可以通过函数globals来访问该命名空间的字典。子啊平python解释器中通过输入用户交互时，globals是有效的命名空间。

1.局部赋值规则

python中有一种称为“本地赋值”的规则非常有趣。如果在函数内的任何地方进行局部赋值，则该赋值只在当前活动的命名空间中创建名称。有时这将产生副作用，举例如下：

>>> value = 27
>>> def func(param1,param2):
    for key,val in locals().items():
        print (key,val)
    value = value + 1
>>> func(98765,43210)
param1 98765
param2 43210
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#7>", line 1, in <module>
    func(98765,43210)
  File "<pyshell#6>", line 4, in func
    value = value + 1
UnboundLocalError: local variable "value" referenced before assignment
>>>

首先通过赋值在全局命名空间中创建了变量value。也许你会认为，当函数值加1是会先在局部的命名空间中查找变量，无法找到时在全局命名空间中找到该名字。可以并不是这样。

python提出如下假设，如果在函数体内的任何地方对变量赋值，则python将名称添加到局部命名空间中。语句value=value+1对对象value进行赋值。python假设无论在何处发生赋值，value都是函数func局部命名空间的一部分。当python尝试把1跟value相加时，该value名称在局部命名空间中，但它没有关联值，所以python报错。

问题在于python何时决定使value出现在局部命名空间中。实际value出现在局部命名空间中发生在代码运行前，即，在python运行到函数定义之前。由于创建命名空间时，python会检查代码并填充局部命名空间。在python运行那行代码之前，就发现了对value的赋值，并把它添加到局部命名空间中，当函数执行时，python解释器认为value在局部命名空间中但没有值，所以会产生错误。

2.global语句

有一个方法可以解决上面的问题。如果在函数体内，使用global语句将变量声明为全局变量，那么python不会为该变量在命名空间中创建局部名称。

三、内置模块

遵循LEGB搜索规则，如果python不能在局部命名空间中找到某个名称，则会在全局命名空间中继续寻找，它寻找到的将是python的内置名称。

built-in模块和其他模块一样，都具有__dict__属性，这就是模块的命名空间

四、封闭式变量

“封闭式”的作用域规则适应于函数定义函数时，也就是说，在函数体内定义了一个新的函数。这个函数体内的函数是外函数的局部命名空间中的一部分，意味着只有在外函数执行期间才能够运行。完整的LEGB规则是先检查局部命名空间，之后是封闭在局部命名空间中的其他函数，之后是全局命名空间，在最后以内置命名空间结束。

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