python 中的命名空間,你真的了解嗎?
寫在之前
命名空間,又名 namesapce,是在很多的編程語言中都會出現(xiàn)的術(shù)語,估計很多人都知道這個詞,但是讓你真的來說這是個什么,估計就歇菜了,所以我覺得 “命名空間” 有必要了解一下。
全局變量 & 局部變量
全局變量和局部變量是我們理解命名空間的開始,我們先來看一段代碼:
x = 2def func(): x = 3 print(’func x ---> ’,x)func()print(’out of func x ---> ’,x)
這段代碼輸出的結(jié)果如下:
func x ---> 3out of func x ---> 2
從上述的結(jié)果中可以看出,運行 func(),輸出的是 func() 里面的變量 x 所引用的對象 3,之后執(zhí)行的是代碼中的最后一行。這里要區(qū)分清楚,前一個 x 輸出的是函數(shù)內(nèi)部的變量 x,后一個 x 輸出的是函數(shù)外的變量 x,兩個變量互相不影響,在各自的作用域中起作用。
那個只在函數(shù)內(nèi)起作用的變量就叫 “局部變量”,有了 “局部” 就有相應(yīng)的 “全部”,但是后者聽起來有歧義,所以就叫了 “全局”。
x = 2def func(): global x = 3 #注意此處 print(’func x ---> ’,x)func()print(’out of func x ---> ’,x)
這段代碼中比上段代碼多加了一個 global x,這句話的意思是在聲明 x 是全局變量,通俗點說就是這個 x 和 函數(shù)外的 x 是同一個了,所以結(jié)果就成了下面這樣:
func x ---> 3out of func x ---> 3
這樣乍一看好像全局變量好強,可以管著函數(shù)內(nèi)外,但是我們還是要注意,全局變量還是謹(jǐn)慎使用的好,因為畢竟內(nèi)外有別,不要帶來混亂。
作用域
作用域,用比較直白的方式來說,就是程序中變量與對象存在關(guān)聯(lián)的那段程序,比如我在上面說的, x = 2 和 x = 3 是在兩個不同的作用域中。
通常的,作用域是被分為靜態(tài)作用域和動態(tài)作用域,雖然我們說 Python 是動態(tài)語言,但是它的作用域?qū)儆陟o態(tài)作用域,即 Python 中的變量的作用域是由該變量所在程序中的位置所決定的。
在 Python 中作用域被劃分成四個層級,分別是:local(局部作用域),enclosing(嵌套作用域),global(全局作用域)和 built - in(內(nèi)建作用域)。對于一個變量,Python 也是按照之前四個層級依次在不用的作用域中查找,我們在上一段代碼中,對于變量 x,首先搜索的是函數(shù)體內(nèi)的局部作用域,然后是函數(shù)體外的全局作用域,至于這段話具體怎么來理解,請看下面的例子:
def out_func(): x = 2 def in_func(): x = 3 print(’in_func x ---> ’,x) in_func() print(’out_func x ---> ’,x)x = 4out_func()print(’x == ’,x)
仔細(xì)觀察一下上面的代碼和運行的結(jié)果,你就會發(fā)現(xiàn)變量在不同的范圍內(nèi)進行搜索的規(guī)律,是不是感覺這些都是以前被你忽略的呢?
命名空間
《維基百科》中說 “命名空間是對作用域的一種特殊的抽象”,在這里我用一個比方來具體說明一下:
比如張三在公司 A,他的工號是 111,李四在公司 B,他的工號也是 111,因為兩個人在不同的公司,他們倆的工號可以相同但是不會引起混亂,這里的公司就表示一個獨立的命名空間,如果兩個人在一個公司的話,他們的工號就不能相同,否則光看工號也不知道到底是誰。
其實上面舉的這個例子的特點就是我們使用命名空間的理由,在大型的計算機程序中,往往會出現(xiàn)成百上千的標(biāo)識符,命名空間提供隱藏區(qū)域標(biāo)識符的機制。通過將邏輯上相關(guān)的標(biāo)識符構(gòu)成響應(yīng)的命名空間,可以使整個系統(tǒng)更加的模塊化。
我在開頭引用的《維基百科》的那句話說 “命名空間是對作用域的一種特殊的抽象”,它其實包含了處于該作用域內(nèi)的標(biāo)識符,且它本身也用一個標(biāo)識符來表示。在 Python 中,命名空間本身的標(biāo)識符也屬于更外層的一個命名空間,所以命名空間也是可以嵌套的,它們共同生活在 “全局命名空間” 下。
簡言之,不同的命名空間可以同時存在,但是彼此獨立,互不干擾。當(dāng)然了,命名空間因為其對象的不同也有所區(qū)別,可以分為以下幾種:
1.本地命名空間:模塊中有函數(shù)或者類的時候,每個函數(shù)或者類所定義的命名空間即是本地命名空間,當(dāng)函數(shù)返回結(jié)果或者拋出異常的時候,本地命名空間也就結(jié)束了。
2.全局命名空間:每個模塊創(chuàng)建了自己所擁有的全局命名空間,不同模塊的全局命名空間彼此獨立,不同模塊中相同名稱的命名空間也會因為模塊的不同而不相互干擾。
3.內(nèi)置命名空間:當(dāng) Python 運行起來的時候,它們就存在了,內(nèi)置函數(shù)的命名空間都屬于內(nèi)置命名空間,所以我們可以在任何程序中直接運行它們。
程序查詢命名空間的時候也有一套順序,依次按照本地命名空間 ,全局命名空間,內(nèi)置命名空間。
def fun(like): name = ’rocky’ print(locals())fun(’python’)
訪問本地命名空間使用 locals 完成,我們來看一下結(jié)果:
{’name’: ’rocky’, ’like’: ’python’}
從上面的結(jié)果中可以看出,命名空間中的數(shù)據(jù)存儲的結(jié)構(gòu)和字典是一樣的??赡苣阋呀?jīng)猜到了,當(dāng)我們要訪問全局命名空間的時候,可以使用 globals。
關(guān)于命名空間還有一個生命周期的問題,就是一個命名空間什么時候出現(xiàn),什么時候消失,這個很好理解,就是哪部分被讀入內(nèi)存,哪部分的命名空間就存在了,比如我們在上面說的,Python 啟動,內(nèi)置命名空間就建立。
寫在之后
至此,我的零基礎(chǔ)學(xué)習(xí) Python 計劃里關(guān)于函數(shù)的部分就結(jié)束了,這一部分寫的時間超出了我原本的計劃,但是在寫的過程中覺得有些知識點還是說說的好,從下周開始,就要開始 “類” 這一部分的學(xué)習(xí)啦,希望我們還可以繼續(xù)這么走下去,我堅持寫,你也堅持學(xué)。
還有堅持。。點個贊。。
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