Python3 命名空间和作用域

#! /usr/bin/python
# -*- coding:utf-8 -*-


# 命名空间
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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

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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）
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命名空间查找顺序
局部的命名空间去 -> 全局命名空间 -> 内置命名空间

命名空间的生命周期：
命名空间的生命周期取决于对象的作用域，
如果对象执行完成，则该命名空间的生命周期就结束

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# var1 是全局名称
var1 = 5
def some_func():
    # var2 是局部名称
    var2 = 6

    def some_inner_func():
        # var3 是内嵌的局部名称
        var3 = 7



# 作用域
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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

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

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g_count = 0  # 全局作用域
def outer():
    o_count = 1  # 闭包函数外的函数中
    def inner():
        i_count = 2  # 局部作用域


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内内置作用域是通过一个名为 builtin 的标准模块来实现的，
但是这个变量名自身并没有放入内置作用域内，所以必须导入这个文件才能够使用它

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# import builtins
# dir(builtins)

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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/elif/else/、try/except、for/while等）是不会引入新的作用域的，
也就是说这些语句内定义的变量，外部也可以访问
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if True:
    msg = "I am from Runoo"
print (msg)

def test():
    msg_inner = 'I am from Runoob'

test()
# print (msg_inner) 报错


# 全局变量和局部变量
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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

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total = 0 # 这是一个全局变量
# 可写函数说明
def sum( arg1, arg2 ):
    #返回2个参数的和."
    total = arg1 + arg2 # total在这里是局部变量.
    print ("函数内是局部变量 : ", total)
    return total

#调用sum函数
sum( 10, 20 )
print ("函数外是全局变量 : {}".format(total))


# global 和 nonlocal关键字
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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
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num = 1
def fun1():
    global num  # 需要使用 global 关键字声明
    print(num)
    num = 123
    print(num)
fun1()
print(num)

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如果要修改嵌套作用域（enclosing 作用域，外层非全局作用域）
中的变量则需要 nonlocal 关键字了
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# def fun2():
#     num = 10
#     def inner():
#         nonlocal num   # nonlocal关键字声明
#         num = 100
#         print(num)
#     inner()
#     print(num)
# fun2()


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a = 10
def test():
    a = a + 1
    print(a)
test()

报错
错误信息为局部作用域引用错误，因为 test 函数中的 a 使用的是局部，未定义，无法修改

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a = 10
def test(a):
    a = a + 1
    print(a)
test(a)
print (a)