如果您曾经读过“Python 之禅”(Python 解释器中的类型import this),则最后一行指出,命名空间是一个很棒的主意-让我们做更多的事情! 那么这些神秘的命名空间是什么? 让我们首先看看名字是什么。
Python 中的名称是什么?
名称(也称为标识符)只是赋予对象的名称。 Python 中的所有内容都是对象。 名称是访问基础对象的一种方式。
例如,当我们执行分配a = 2时,2是存储在内存中的对象,而a是与之关联的名称。 我们可以通过内置函数 id()获得某个对象的地址(在 RAM 中)。 让我们看看如何使用它。
例1.1.同一对象ID值
# Note: You may get different values for the id
a = 2
print('id(2) =', id(2))
print('id(a) =', id(a))
输出结果
在这里,两者都引用相同的对象2
,因此它们具有相同的id()
。 让我们做些有趣的事情。
例1.2. 不同对象的id的值
# Note: You may get different values for the id
a = 2
print('id(a) =', id(a))
a = a+1
print('id(a) =', id(a))
print('id(3) =', id(3))
b = 2
print('id(b) =', id(b))
print('id(2) =', id(2))
结果
上述步骤序列中发生了什么? 让我们用一个图来解释一下:
创建一个对象2
并将其与名称a关联,当我们执行a = a+1
时,将创建一个新的对象3
,而现在将a
与这个对象关联起来。
注意,id(a)
和id(3)
具有相同的值。
此外,当执行b = 2
时,新名称b
与先前的对象2
相关联。
这是有效的,因为 Python 不必创建新的重复对象。 名称绑定的这种动态特性使 Python 功能强大。 名称可以引用任何类型的对象。
>>> a = 5
>>> a = 'Hello World!'
>>> a = [1,2,3]
所有这些都是有效的,a
将引用不同实例中的三种不同类型的对象。 函数也是对象,因此名称也可以引用它们。
def printHello():
print("Hello")
a = printHello
a()
结果
Hello
a
可以使用相同的名称,我们可以使用该名称来调用该函数。
2. Python 中的命名空间是什么?
现在我们了解了名称是什么,我们可以继续进行命名空间的概念。
简而言之,名称空间是名称的集合。在 Python 中,您可以将名称空间想象为已定义的每个名称到对应对象的映射。
不同的名称空间可以在给定时间共存,但是完全隔离。
当我们启动 Python 解释器时,将创建一个包含所有内置名称的名称空间,并且只要该解释器运行,该名称空间就会存在。
这就是为什么内置id(),print()等函数始终可以从程序的任何部分使用的原因。 每个模块创建其自己的全局名称空间。
这些不同的名称空间是隔离的。 因此,不同模块中可能存在的相同名称不会冲突。
模块可以具有各种函数和类(classes)。 调用函数时会创建一个本地名称空间,该名称空间中定义了所有名称。 与类相似, 下图可能有助于阐明这一概念。
3.Python 变量范围
尽管定义了各种唯一的名称空间,但我们可能无法从程序的每个部分访问它们。 范围的概念开始起作用。
范围是程序的一部分,从那里可以直接访问名称空间而无需任何前缀。
在任何给定时刻,至少有三个嵌套作用域。
- 具有局部名称的当前函数的范围
- 具有全局名称的模块的范围
- 具有内置名称的最外部作用域
在函数内部进行引用时,将在本地名称空间中搜索名称,然后在全局名称空间中搜索,最后在内置名称空间中搜索。
如果另一个函数内有一个函数,则新作用域嵌套在本地作用域内。
4.Python 范围(作用域)和命名空间的示例
在这里,变量a在全局命名空间中。 变量b在outer_function()的本地名称空间中,而c在inner_function()的嵌套本地名称空间中。
当我们在inner_function()中时,c对我们来说是本地的,b是非本地的,a是全局的。 我们可以读取c并为其分配新值,但只能从inner_function()读取b和a。
如果我们尝试为b赋值,则会在本地名称空间中创建一个与非本地b不同的新变量b。 当我们为a分配一个值时,也会发生同样的事情。
但是,如果我们将b为全局变量,则所有引用和赋值都将转到全局变量。 同样,如果我们想重新绑定变量b,则必须将其声明为非本地变量。 以下示例将进一步阐明这一点。
例4.1 局部变量和全局变量
def outer_function(): a = 20 def inner_function(): a = 30 print('a =', a) inner_function() print('a =', a) a = 10 outer_function() print('a =', a)
结果
在此程序中,在单独的命名空间中定义了三个不同的变量a
并进行了相应的访问。
在以下程序中,
例4.2 global关键词的应用
def outer_function(): global a a = 20 def inner_function(): global a a = 30 print('a =', a) inner_function() print('a =', a) a = 10 outer_function() print('a =', a)
结果
在这里,由于使用了关键字global
,所有引用和分配都指向全局a
wer