Python命名空间——locals()函数和globals()函数及局部赋值规则

阳光穿透心脏的1/2处 2022-06-04 05:42 220阅读 0赞

Python使用叫做命名空间的东西来记录变量的轨迹。命名空间只是一个 字典，它的键字就是变量名，字典的值就是那些变量的值。实际上，命名空间可以象Python的字典一样进行访问，一会我们就会看到。

在一个Python程序中的任何一个地方，都存在几个可用的命名空间。每个函数都有着自已的命名空间，叫做局部命名空间，它记录了函数的变量，包括 函数的参数和局部定义的变量。每个模块拥有它自已的命名空间，叫做全局命名空间，它记录了模块的变量，包括函数、类、其它导入的模块、模块级的变量和常 量。还有就是内置命名空间，任何模块均可访问它，它存放着内置的函数和异常。

当一行代码要使用变量 x 的值时，Python会到所有可用的名字空间去查找变量，按照如下顺序：  
L：本地的（local），特指当前函数或类的方法。如果函数定义了一个局部变量 x，Python将使用这个变量，然后停止搜索。  
E：封闭的（Eclosing）：在函数体内定义了一个新的函数。  
G：全局的（Global）：特指当前的模块。如果模块定义了一个名为 x 的变量，函数或类，Python将使用这个变量然后停止搜索。  
B：内置的（Built-in）：对每个模块都是全局的。作为最后的尝试，Python将假设 x 是内置函数或变量。

如果Python在这些名字空间找不到 x，它将放弃查找并引发一个 NameError 的异常，同时传 递 There is no variable named ‘x’ 这样一条信息  
像Python中的许多事情一样，名字空间在运行时直接可以访问。特别地，局部名字空间可以通过内置的 locals 函数来访问。全局（模块级别）名字空间可以通过 globals 函数来访问。两个返回的都是字典dict类型。

### **locals()介绍：** ###

>>> def test(arg):
    #函数 foo 在它的局部名字空间中有两个变量：arg（它的值被传入函数），和 z（它是在函数里定义的）。
        z = 1
        print locals()
    >>> test(4)
    #locals 返回一个名字/值对的字典。这个字典的键字是字符串形式的变量名字，字典的值是变量的实际值。
    #所以用 4 来调用 foo，会打印出包含函数两个局部变量的字典：arg (4) 和 z (1)。
    {
       'z': 1, 'arg': 4}
    >>> test('doulaixuexi')
    #locals 可以用于所有类型的变量。
    {
       'z': 1, 'arg': 'doulaixuexi'}
    >>>

### **globals()介绍：** ###

>>> from sys import *
    >>> print globals()
    {
       'setrecursionlimit': <built-in function setrecursionlimit>, 
    'dont_write_bytecode': False, 
    'getfilesystemencoding': <built-in function getfilesystemencoding>, 
    'long_info': sys.long_info(bits_per_digit=15, sizeof_digit=2), 
    'stdout': <idlelib.rpc.RPCProxy object at 0x02110850>, 
    'text': <function text at 0x02111A70>, 
    'meta_path': [], 
    'exc_clear': <built-in function exc_clear>, 
    'prefix': 'C:\\Python27', 'getrefcount': <built-in function getrefcount

globals 函数返回一个全局变量的字典，包括所有导入的变量。

### **locals()与globals()对比：** ###

b = 5 # 定义一个全局变量
    def test2():
        a=1
        locals()["a"] = 2  # 修改局部变量
        print "a=", a
        globals()["b"] = 6 # 修改全局变量
        print "b=", b
    
    if __name__ == '__main__':
        test2()

输出：

a= 1
    b= 6

**locals() 返回是当前局部变量的深拷贝，修改locals() 中变量值的时候，实际上对于原变量本身是没有任何影响的。而globals()返回的是全局变量的字典，修改其中的内容，值会真正的发生改变。**

### **对于局部赋值需要注意如下：** ###

myVar = 27
    def myFunction(param1=123,param2="Python"):
        for key,val in locals().items():
            print "key %s : %s" % (key,str(val))
        myVar = myVar + 1
    myFunction(123456,435465)

将会报错：

UnboundLocalError: local variable 'myVar' referenced before assignment

原因如下：  
Python有如下假设，如果在函数体内的任何地方对变量赋值，则Python将名称添加到局部命名空间。语句myVar = myVar + 1对名称myVar进行赋值，Python假设无论在何处发生赋值，myVar都是函数myFunction局部命名空间的一部分。当Python尝试把1添加到myVar中时，该名称在局部命名空间中，但它没有关联值，因此报错。

问题在于Python何时决定myVar出现在局部空间中，这发生在代码运行之前，即，在Python运行到函数定义之前。由于创建局部命名空间时（代码实际运行之前）。Python会检查代码并填充局部命名空间。在Python运行那行代码前，就发现了对myVar的赋值，并把它添加到局部命名空间中。当函数执行时，Python解释器认为myVar在局部命名空间中但没有值，所以会产生错误。

**解决办法**：如果在函数体内，使用global语句将变量声明为全局变量，那么Python不会为该变量在命名空间中创建局部名称。

myVar = 27
    def myFunction(param1=123,param2="Python"):
        global myVar
        for key,val in locals().items():
            print "key %s : %s" % (key,str(val))
        myVar = myVar + 1
    myFunction(123456,435465)