命名空间、作用域及生命周期

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作用域

Tips：作用域是针对变量而言的，指申明的变量在程序里的可应用范围。或者称为变量的可见性。

• 内建作用域：
• 全局作用域：
• 嵌套作用域：
• 局部作用域：
• 代码块不会产生作用域

命名空间

Tips：命名空间是一个字典的实现，键为变量名，值是变量对应的值。各个命名空间是独立没有关系的，一个命名空间中不能有重名，但是不同的命名空间可以重名而没有任何影响。

• 内置命名空间：Python自带的内建命名空间，任何模块均可以访问，放着内置的函数和异常。
• 全局命名空间：每个模块加载执行时创建的，记录了模块中定义的变量，包括模块中定义的函数、类、其他导入的模块、模块级的变量与常量。
• 局部命名空间：每个函数所拥有的命名空间，记录了函数中定义的所有变量，包括函数的入参、内部定义的局部变量。

生命周期

• 内建命名空间：在Python解释器启动时创建，一直保留到Python解释器退出。
• 全局命名空间：在模块被加载时创建，通常一直保留到Python解释器退出。
• 局部命名空间：在函数调用时才被创建，但返回函数结果或抛出异常时被删除。
• Python解释器加载阶段会创建出内建命名空间，模块的全局命名空间，局部命名空间是在运行阶段函数被调用时动态创建出来的，函数调用结束动态销毁。
• 各命名空间的创建顺序：Python解释器启动->创建内建命名空间->加载模块->创建全局命名空间->函数调用->创建局部命名空间。
• 各命名空间的销毁顺序：函数调用结束->销毁函数对应的局部命名空间->Python虚拟机(解释器)退出->销毁全局命名空间->销毁内建命名空间。

两个关键字和两个函数

global

（1）

static_code.png
static_result.png

（2）

static_code.png
static_result.png

• 对于第一个程序来说，函数外的x是全局命名空间的，并绑定的值为2，调用函数创建局部命名空间，函数里的x是局部命名空间的，绑定值为4，互不影响。

• 对于第二个程序来说，同理，函数外的x是全局命名空间的，绑定值为2，调用函数创建局部命名空间，显然，函数里的x定义为局部命名空间的变量，x+=2分成两步执行，先执行x+2，再将结果赋值给x。但在执行x+2时，局部命名空间的x并没绑定值，所以报错。

  
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  global_result.png
• 关键字global的作用就是，将局部命名空间的变量申明为全局变量。但是这样做并不安全，可以采用参数和返回值的方法修改全局变量。

nonlocal

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local_result.png

• 与上面同理，inner中的x并没绑定值，所以报错。

  
  nonlocal.png
  nonlocal_result.png
• 用nonlocal声明的变量表示在离它最近一层的局部命名空间里。

globals()和locals()

• globals()：用于查看全局命名空间的变量。
• locals()：用于查看当前局部命名空间的变量。
• 需要注意的是，当在全局命名空间使用locals()时，查看的是全局命名空间的变量。