2022年 11月 4日

Python作用域

什么是作用域

作用域就是指命名空间，python创建、改变或查找变量名都是在所谓的命名空间中。变量在赋值创建时，python中代码赋值的地方决定了这个变量存在于哪个命名空间，也就是它的可见范围。在Python中，只有模块（module），类（class）以及函数（def、lambda）才会引入新的作用域，其它的代码块（如if、try、for等）是不会引入新的作用域的。

作用域的类型

Python变量作用域可以分为四种，分别为局部作用域、嵌套作用域、全局作用域、内置作用域；四种作用域中变量的调用顺序采取“就近原则”，即 LEGB法则。

1.局部作用域

指某个函数内部的范围。每次执行函数时都会创建的新命名空间，同一函数不同时间运行其作用域相互独立，不同函数内部可以使用同一变量名。局部作用域内声明的变量名在函数外也可以使用，程序运行过程中两者互不干扰。

  1. def func():
  2.     a = 0     # 局部变量
  3.     print("func a = ", a)
  4.  
  5. a = 'Hello Python'  # a为全局变量
  6. func()
  7. print("函数外 a : ", a)
  8.  
  9. 输出结果：
  10. func a = 0
  11. 函数外 a : Hello Python

2.嵌套作用域

嵌套一般是指一个函数嵌套另一个函数的情况，外层函数包含变量的作用范围称为嵌套作用域； 也可以指一个类中包含多个函数时的情况。

  1. def func(i):
  2.     a = [1,2]
  3.     def func1():
  4.         a.append(i)
  5.         return a
  6.     return func1
  7.  
  8. cls = func(1)
  9. print(cls)
  10.  
  11. 输出结果：[1,2,1]

3.全局作用域

全局作用域范围指的是在一个py文件内部，在模块顶部声明的即成为全局作用域。全局作用域中的变量在函数中一般是不可更改的，例如整数，字符等，但对于列表和字典来说可以更改。如想引用并改变全局变量，可使用global关键字。

  1. a = 1     # a为全局变量
  2.  
  3. def func():
  4.     a = 2    # 局部变量
  5.     a += 1
  6.     print("局部变量 a = ",a)
  7.  
  8. func()
  9. print("全局变量 a = ",a)
  10.  
  11. 输出结果：
  12. 局部变量 a = 3
  13. 全局变量 a = 1

列表和字典可更改

  1. a = [1, 2, 3，4]
  2. b = {'语文': 100, "数学": 100}
  3.  
  4. def func():
  5.     a.append(5)
  6.     b.update({"英语": 90})
  7.     print("函数中> a = ", a)
  8.     print("函数中> b = ", b)
  9.  
  10.  
  11. func()
  12. print("函数外 a = ", a)
  13. print("函数外 b = ", b)
  14.  
  15. 输出结果：
  16. 函数中> a =  [1, 2, 3, 4，5]
  17. 函数中> b =  {'语文': 100, '数学': 100, '英语': 90}
  18. 函数外 a =  [1, 2, 3, 4，5]
  19. 函数外 b =  {'语文': 100, '数学': 100, '英语': 90}

利用global关键字 引用全局变量

  1. a = 1
  2.  
  3. def func():
  4.     global a     # 在使用a之前用global
  5.     a += 1
  6.     print("函数中> a = ", a)
  7.  
  8. func()
  9. print("函数外 a = ", a)
  10.  
  11. 输出结果：
  12. 函数中> a =  2
  13. 函数外 a =  2

4.内置作用域

内置作用域是python事先定义的内置模块，例如built-in 模块内的变量，程序启动之后由python虚拟机自动加载，在程序的任何地方都可以使用，例如print函数，随着解释器存在或消亡。

层级关系

python的四种所用域及其调用顺序，当使用某一变量时，首先在函数内部进行搜索（局部作用域 L），搜索不到便到上层函数或类中进行查找（嵌套作用域 E），再查找不到便到更上层模块中进行查找（全局作用域 G）,还查找不到则进入预先定义的（内置作用域 B）中查找，查找不到则报错。