命名空间

先看看官方文档的一段话：

A namespace is a mapping from names to objects.Most namespaces are currently implemented as Python dictionaries

命名空间(Namespace)是从名称到对象的映射，大部分的命名空间都是通过 Python 字典来实现的

命名空间提供了在项目中避免名字冲突的一种方法。各个命名空间是独立的，没有任何关系的，所以一个命名空间中不能有重名，但不同的命名空间是可以重名而没有任何影响

我们举一个计算机系统中的例子，一个文件夹(目录)中可以包含多个文件夹，每个文件夹中不能有相同的文件名，但不同文件夹中的文件可以重名

一般有三种命名空间：

• 内置名称（built-in names）， Python 语言内置的名称，比如函数名 abs、char 和异常名称 BaseException、Exception 等等

• 全局名称（global names），模块中定义的名称，记录了模块的变量，包括函数、类、其它导入的模块、模块级的变量和常量

• 局部名称（local names），函数中定义的名称，记录了函数的变量，包括函数的参数和局部定义的变量。（类中定义的也是）

命名空间查找顺序：局部的命名空间 -> 全局命名空间 -> 内置命名空间

如果找不到变量，它将放弃查找并引发一个 NameError 异常

作用域

A scope is a textual region of a Python program where a namespace is directly accessible. "Directly accessible" here means that an unqualified reference to a name attempts to find the name in the namespace

作用域就是一个 Python 程序可以直接访问命名空间的正文区域。

在一个 python 程序中，直接访问一个变量，会从内到外依次访问所有的作用域直到找到，否则会报未定义的错误

Python 中，程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的

变量的作用域决定了在哪一部分程序可以访问哪个特定的变量名称。Python 的作用域一共有 4 种

• L（Local）：最内层，包含局部变量，比如一个函数/方法内部

• E（Enclosing）：包含了非局部(non-local)也非全局(non-global)的变量。比如两个嵌套函数，一个函数（或类） A里面又包含了一个函数 B ，那么对于 B 中的名称来说 A 中的作用域就为 nonlocal

• G（Global）：当前脚本的最外层，比如当前模块的全局变量

• B（Built-in）： 包含了内建的变量/关键字等，最后被搜索

规则顺序： L –> E –> G –> B

在局部找不到，便会去局部外的局部找（例如闭包），再找不到就会去全局找，再者去内置中找

全局变量和局部变量

定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域，定义在函数外的拥有全局作用域

局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中

# 这是一个全局变量
total = 0

def sum(arg1, arg2):
    # total在这里是局部变量
    total = arg1 + arg2
    print("函数内局部变量 : ", total)
    return total

# 调用sum函数
sum(10, 20)
print("函数外全局变量 : ", total)
# 函数内局部变量 :  30
# 函数外全局变量 :  0

global 和 nonlocal关键字

当内部作用域想修改外部作用域的变量时，就要用到 global 和 nonlocal 关键字了

修改全局变量 num

num = 1

def fun():
    # 需要使用 global 关键字声明
    global num
    print(num)
    num = 123
    print(num)
fun()
print(num)
# 1
# 123
# 123