Python笔记（十五）-作用域

By Mac小兔 at: 2017-08-31

法则

  • 以交互命令提示模式输入的代码实际输入到一个叫做_main_的内置模块中
  • LEGB法则：
    • L：本地作用域
    • E：上一层结构中def或lambda的本地作用域
    • G：全局作用域
    • B：内置作用域

内置作用域

  • 是一个名为_builtin_的内置模块，但必须要import_builtin_之后才能使用内置作用域

  • 是通过一个名为_builtin_的标准库模块来实现的，这个变量自身并没有放入内置作用域内

    >>> import builtins
>>> dir(builtins)
['ArithmeticError', 'AssertionError', 'AttributeError', 'BaseException', 'BlockingIOError', 'BrokenPipeError', 'BufferError', 'BytesWarning', 'ChildProcessError', ..... 'repr', 'reversed', 'round', 'set', 'setattr', 'slice', 'sorted', 'staticmethod', 'str', 'sum', 'super', 'tuple', 'type', 'vars', 'zip']
>>>

global语句

>>> X = 88
>>> def func():
...     global X
...     X = 99
... 
>>> func()
>>> print(X)
99

方法：

一些程序委任一个单个模块文件去定义所有的全局变量

文件间通信的方法

调用函数，传递函数，得到其返回值。

工厂函数

  • 一个能够记住嵌套作用域的变量值的函数，尽管那个作用域或许已经不存在了。

    def maker(N):
    … def action(X):
    … return X ** N
    … return action
    …

    f = maker(2)
    f
    <function maker..action at 0x102276a60>
    f(3)
    9
    f(4)
    16

lambda

lambda表达式引入了新的本地作用域，lambda能够看到所有在所编写的函数中的可用的变量

>>> def func():
...     x = 4
...     action = (lambda n : x ** n)
...     return action
... 
>>> x = func()
>>> print(x(2))
16
>>>

nonlocal语句

python3.0:

1
2
def func():
	nonlocal name1,name2,...
  • 当执行到nonlocal语句的时候，nonlocal中列出的名称必须在一个嵌套的def中提前定义过，否则，将会产生一个错误。
  • global和nonlocal语句都在某种程度上限制了查找规则：
    • global使得作用域查找从嵌套的模块的作用域开始，允许对那里的名称赋值，如果名称不存在于该模块中，作用域查找继续到内置作用域
    • nonlocal限制作用域查找只是嵌套的def，要求名称已经存在于那里，并且允许对他们赋值，作用域查找不会继续到全局或内置作用域。

nonlocal应用

  • 默认情况下，不允许修改嵌套的def作用域中的名称

    >>> def tester(start):
...     state = start
...     def nested(label):
...             print(label,state)
...             state += 1
...     return nested
... 
>>> F = tester(0)
>>> F('spam')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 4, in nested
UnboundLocalError: local variable 'state' referenced before assignment
>>>

  • python 3.0下

    >>> def tester(start):
...     state = start
...     def nested(label):
...             nonlocal state
...             print(label,state)
...             state += 1
...     return nested
... 
>>> F = tester(0)
>>> F('spam')
spam 0
>>> F('xiaowan')
xiaowan 1
>>> G = tester(42)
>>> G('spam')
spam 42
>>> G('egg')
egg 43
>>> F('xiaowan')
xiaowan 2
>>>

边界情况

  • nonlocal名称必须已经在一个嵌套的def作用域中赋值过，否则将会得到一个错误，不能通过在嵌套的作用域中赋值它们一个新值来创建它们：

    >>> def tester(start):
...     def nested(label):
...             nonlocal state
...             state = 0
...             print(label,state)
...     return nested
... 
  File "<stdin>", line 3
SyntaxError: no binding for nonlocal 'state' found
>>>

  • global名称即使不存在，也可以声明并赋值

    >>> def tester(start):
...     def nested(label):
...             global state
...             state = 0
...             print(label,state)
...     return nested
... 
>>> F = tester(0)
>>> F('abc')
abc 0
>>> state
0
>>>

  • nonlocal限制作用域查找仅为嵌套的def，nonlocal不会在嵌套的模块的全局作用域或所有def之外的内置作用域中查找。

    >>> spam = 99
>>> def tester():
...     def nested():
...             nonlocal spam
...             print('Current=',spam)
...             spam += 1
...     return nested
... 
  File "<stdin>", line 3
SyntaxError: no binding for nonlocal 'spam' found
>>>

总结

全局，非本地，类和函数属性都提供了状态保持得选项，全局只支持共享的数据，类需要OOP的基本知识，类和函数属性都允许在嵌套函数自身之外访问状态。

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