Python：命名空间和作用域

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+title: 命名空间和作用域
+description: Python 命名空间和作用域
+keywords:
+- Python
+- 命名空间和作用域
+tags:
+- Python
+sidebar_position: 1
+author: 7Wate
+date: 2022-11-20
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+
+## 命名空间
+
+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。
+
+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）
+
+![img](https://static.7wate.com/img/2022/11/20/7ee3813629181.png)
+
+假设我们要使用变量 runoob，则 **Python 的查找顺序为：局部的命名空间 -> 全局命名空间 -> 内置命名空间。**
+
+如果找不到变量 runoob，它将放弃查找并引发一个 NameError 异常：`NameError: name 'runoob' is not defined。`
+
+### 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。因此，我们**无法从外部命名空间访问内部命名空间的对象。**
+
+![img](https://static.7wate.com/img/2022/11/20/8beaf2d3e4567.png)
+
+```python
+# 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
+
+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。
+
+Python 中，程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。
+
+变量的作用域决定了在哪一部分程序可以访问哪个特定的变量名称。Python 的作用域一共有4种，分别是：
+
+- **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。
+
+![img](https://static.7wate.com/img/2022/11/20/1e3af056f1ac0.png)
+
+规则顺序： **L –> E –> G –> B**。
+
+```python
+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
+```
+
+## 全局、局部变量
+
+**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。如下实例：
+
+```python
+total = 0 # 全局变量
+
+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 : ", total)
+```
+
+## global、nonlocal 关键字
+
+内部作用域修改外部作用域的变量时，需要使用 global 关键字声明。反之要修改嵌套作用域（enclosing 作用域，外层非全局作用域）中的变量则需要 nonlocal 关键字。
+
+```python
+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)
+```
+
+```python
+def outer():
+    num = 10
+    def inner():
+        nonlocal num   # nonlocal关键字声明
+        num = 100
+        print(num)
+    inner()
+    print(num)
+    
+outer()
+```