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来源：shomy
链接：shomy.top/2016/03/01/python-namespace-1/
例子引入
例1
#!/usr/bin/env python
# encoding: utf-8
def
func1
()
:
x
=
1
print
globals
()
print
'before func1:'
,
locals
()
def
func2
()
:
a
=
1
print
'before fun2:'
,
locals
()
a
+=
x
print
'after fun2:'
,
locals
()
func2
()
print
'after func1:'
,
locals
()
print
globals
()
if
__name__
==
'__main__'
:
func1
()
可以正常输出结果： 并且需要注意，在func2使用x变量之前的名字空间就已经有了'x':1.
before
func1
:
{
'x'
:
1
}
before
fun2
:
{
'a'
:
1
,
'x'
:
1
}
after
fun2
:
{
'a'
:
2
,
'x'
:
1
}
after
func1
:
{
'x'
:
1
,
'func2'
:
function func2
at
0x7f7c89700b90
>
}
稍微改一点:如下
例2:
#!/usr/bin/env python
# encoding: utf-8
def
func1
()
:
x
=
1
print
'before func1:'
,
locals
()
def
func2
()
:
print
'before fun2:'
,
locals
()
x
+=
x
#就是这里使用x其余地方不变
print
'after fun2:'
,
locals
()
func2
()
print
'after func1:'
,
locals
()
if
__name__
==
'__main__'
:
func1
()
输出就开始报错: 而且在before func2也没有了x.
before
func1
:
{
'x'
:
1
}
before
fun2
:
{}
Traceback
(
most recent call
last
)
:
File
"test.py"
,
line
18
,
in
module
>
func1
()
File
"test.py"
,
line
14
,
in
func1
func2
()
File
"test.py"
,
line
11
,
in
func2
x
+=
x
UnboundLocalError
:
local
variable
'x'
referenced before
assignment
这两个例子正好涉及到了python里面最核心的内容：名字空间，正好总结一下，然后在解释这几个例子。
名字空间(Namespace)
比如我们定义一个”变量”
In
[
14
]
:
a
NameError
:
name
'a'
is
not
defined
所以，这里更准确的叫法应该是名字。 一些语言中比如c,c++,java 变量名是内存地址别名, 而Python 的名字就是一个字符串，它与所指向的目标对象关联构成名字空间里面的一个键值对{name: object}，因此可以这么说，python的名字空间就是一个字典.。
分类
python里面有很多名字空间，每个地方都有自己的名字空间，互不干扰，不同空间中的两个相同名字的变量之间没有任何联系一般有4种:LEGB四种
-
locals: 函数内部的名字空间，一般包括函数的局部变量以及形式参数
-
enclosing function: 在嵌套函数中外部函数的名字空间, 对fun2来说， fun1的名字空间就是。
-
globals: 当前的模块空间，模块就是一些py文件。也就是说，globals()类似全局变量。
-
__builtins__: 内置模块空间， 也就是内置变量或者内置函数的名字空间。
当程序引用某个变量的名字时，就会从当前名字空间开始搜索。搜索顺序规则便是: LEGB.
locals -> enclosing function -> globals -> __builtins
一层一层的查找，找到了之后，便停止搜索，如果最后没有找到,则抛出在NameError的异常。这里暂时先不讨论赋值操作。
比如例1中的a = x + 1 这行代码，需要引用x, 则按照LEGB的顺序查找，locals()也就是func2的名字空间没有，进而开始E，也就是func1,里面有，找到了，停止搜索，还有后续工作，就是把x也加到自己的名字空间，这也是为什么fun2的名字空间里面也有x的原因。
访问方式
其实上面都已经说了，这里暂时简单列一下
-
使用locals()访问局部命名空间
-
使用globals()访问全局命名空间
这里有一点需要注意，就是涉及到了from A import B 和import A的一点区别。
#!/usr/bin/env python
# encoding: utf-8
import
copy
from
copy
import
deepcopy
def
func
()
:
x
=
123
print
'func locals:'
,
locals
()
s
=
'hello world'
if
__name__
==
'__main__'
:
func
()
print
'globals:'
,
globals
()
输出结果:
func locals
:
{
'x'
:
123
}
globals
:
{
'__builtins__'
:
module
'__builtin__'
(
built
-
in
)
>
,
'__file__'
:
'test.py'
,
'__package__'
:
None
,
's'
:
'hello world'
,
'func'
:
function func
at
0x7f1c3d617c80
>
,
'deepcopy'
:
function deepcopy
at
0x7f1c3d6177d0
>
,
'__name__'
:
'__main__'
,
'copy'
:
module
'copy'
from
'/usr/lib/python2.7/copy.pyc'
>
,
'__doc__'
:
None
}
从输出结果可以看出globals()包含了定义的函数，变量等。对于'deepcopy':
可以看出deepcopy已经被导入到自己的名字空间了，而不是在copy里面。 而导入的import copy则还保留着自身的名字空间。因此要访问copy的方法，就需要使用copy.function了。这也就是为什么推荐使用import module的原因，因为from A import B这样会把B引入自身的名字空间，容易发生覆盖或者说污染。
生存周期
每个名字空间都有自己的生存周期，如下:
-
__builtins__: 在python解释器启动的时候，便已经创建,直到退出
-
globals: 在模块定义被读入时创建，通常也一直保存到解释器退出。
-
locals : 在
函数调用
时创建, 直到函数返回，或者抛出异常之后，销毁。 另外递归函数每一次均有自己的名字空间。
看着没有问题，但是有很多地方需要考虑。比如名字空间都是在代码编译时期确定的，而不是执行期间。这个也就可以解释为什么在例1中，before func2:的locals()里面包含了x: 1 这一项。再看下面这个，
def
func
()
:
if
False
:
x
=
10
#该语句永远不执行
print
x
肯定会报错的，但是错误不是
NameError: global name 'x' is not defined
而是:
UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment
虽然x = 10永远不会执行，但是在执行之前的编译阶段，就会把x作为locals变量，但是后面编译到print的时候，发现没有赋值,因此直接抛出异常，locals()里面便不会有x。这个就跟例子2中,before func2里面没有x是一个道理。
赋值
为什么要把赋值单独列出来呢，因为赋值操作对名字空间的影响很大，而且很多地方需要注意。
核心就是:
赋值修改的是命名空间，而不是对象
, 比如:
a = 10
这个语句就是把a放入到了对应的命名空间, 然后让它指向一个值为10的整数对象。
a
=
[]
a
.
append
(
1
)
这个就是把a放入到名字空间，然后指向一个列表对象, 然而后面的a.append(1)这句话只是修改了list的内容，并没有修改它的内存地址。因此
并没有涉及到修改名字空间。
赋值操作有个特点就是: 赋值操作总是在最里层的作用域.也就说，只要编译到了有赋值操作，就会在当前名字空间内新创建一个名字，然后开始才绑定对象。即便该名字已存在于赋值语句发生的上一层作用域中；
总结
分析例子
现在再看例子2, 就清晰多了， x += x 编译到这里时，发现了赋值语句，于是准备把x新加入最内层名字空间也就是func2中，即使上层函数已经存在了; 但是赋值的时候，又要用到x的值， 然后就会报错:
UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment
这样看起来好像就是 内部函数只可以读取外部函数的变量，而不能做修改，其实本质还是因为赋值涉及到了新建locals()的名字。
在稍微改一点:
#!/usr/bin/env python
# encoding: utf-8
def
func1
()
:
x
=
[
1
,
2
]
print
'before func1:'
,
locals
()
def
func2
()
:
print
'before fun2:'
,
locals
()
x
[
0
]
+=
x
[
0
]
#就是这里使用x[0]其余地方不变
print
'after fun2:'
,
locals
()
func2
()
print
