Python 變量作用域

變量作用域(scope)在Python中是一個容易掉坑的地方。
Python的作用域一共有4中,分別是:

  • L (Local) 局部作用域
  • E (Enclosing) 閉包函數(shù)外的函數(shù)中
  • G (Global) 全局作用域
  • B (Built-in) 內(nèi)建作用域

L --> E --> G -->B 的規(guī)則查找,即:在局部找不到,便會去局部外的局部找(例如閉包),再找不到就會去全局找,再者去內(nèi)建中找。

Python除了def/class/lambda 外,其他如: if/elif/else/ try/except for/while并不能改變其作用域。定義在他們之內(nèi)的變量,外部還是可以訪問。

>>> if True:
...     a = 'I am A'
... 
>>> a
'I am A'
# 定義在if語言中的變量a,外部還是可以訪問的。
# 但是需要注意如果if被 def/class/lambda 包裹,在內(nèi)部賦值,就變成了此 函數(shù)/類/lambda 的局部作用域。

def/class/lambda內(nèi)進行賦值,就變成了其局部的作用域,局部作用域會覆蓋全局作用域,但不會影響全局作用域。

g = 1  #全局的
def fun():
    g = 2 #局部的
    return g

print fun()
# 結(jié)果為2
print g
# 結(jié)果為1

<br />
但是要注意,有時候想在函數(shù)內(nèi)部引用全局的變量,疏忽了就會出現(xiàn)錯誤,比如:

#file1.py
var = 1
def fun():
    print var
    var = 200
print fun()

#file2.py
var = 1
def fun():
    var = var + 1
    return var
print fun()

# 這兩個函數(shù)都會報錯UnboundLocalError: local variable 'var' referenced before assignment

在未被賦值之前引用的錯誤!為什么?因為在函數(shù)的內(nèi)部,解釋器探測到var被重新賦值了,所以var成為了局部變量,但是在沒有被賦值之前就想使用var,便會出現(xiàn)這個錯誤。解決的方法是在函數(shù)內(nèi)部添加 globals var 但運行函數(shù)后全局的var也會被修改。

<br />

閉包Closure

閉包的定義:如果在一個內(nèi)部函數(shù)里,對在外部函數(shù)內(nèi)(但不是在全局作用域)的變量進行引用,那么內(nèi)部函數(shù)就被認為是閉包(closure)

函數(shù)嵌套/閉包中的作用域:

a = 1
def external():
    global a
    a = 200
    print a
    
    b = 100
    def internal():
        # nonlocal b
        print b
        b = 200
        return b
        
    internal()
    print b
    
print external()

一樣會報錯- 引用在賦值之前,Python3有個關(guān)鍵字nonlocal可以解決這個問題,但在Python2中還是不要嘗試修改閉包中的變量。
關(guān)于閉包中還有一個坑:

from functools import wraps

def wrapper(log):
    def external(F):
        @wraps(F)
        def internal(**kw):
            if False:
                log = 'modified'
            print log
        return internal
    return external

@wrapper('first')
def abc():
    pass

print abc()

也會出現(xiàn) 引用在賦值之前 的錯誤,原因是解釋器探測到了 if False 中的重新賦值,所以不會去閉包的外部函數(shù)(Enclosing)中找變量,但 if Flase 不成立沒有執(zhí)行,所以便會出現(xiàn)此錯誤。除非你還需要else: log='var' 或者 if True 但這樣添加邏輯語句就沒了意義,所以盡量不要修改閉包中的變量。

好像用常規(guī)的方法無法讓閉包實現(xiàn)計數(shù)器的功能,因為在內(nèi)部進行 count +=1 便會出現(xiàn) 引用在賦值之前 的錯誤,解決辦法:(或Py3環(huán)境下的 nonlocal 關(guān)鍵字)

def counter(start):
        count =[start]
        def internal():
            count[0] += 1
            return count[0]
        return internal

count = counter(0)
for n in range(10):
    print count()
# 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

count = counter(0)
print count()
# 1

由于 list 具有可變性,而字符串是不可變類型。

<br />

locals() 和 globals()

globals()

globalglobals() 是不同的,global 是關(guān)鍵字用來聲明一個局部變量為全局變量。**globals()locals() **提供了基于字典的訪問全局和局部變量的方式

比如:如果函數(shù)1內(nèi)需要定義一個局部變量,名字另一個函數(shù)2相同,但又要在函數(shù)1內(nèi)引用這個函數(shù)2。

def var():
    pass

def f2():
    var = 'Just a String'
    f1 = globals()['var']
    print var
    return type(f1)

print f2()
# Just a String
# <type 'function'>

locals()

如果你使用過Python的Web框架,那么你一定經(jīng)歷過需要把一個視圖函數(shù)內(nèi)很多的局部變量傳遞給模板引擎,然后作用在HTML上。雖然你可以有一些更聰明的做法,還你是仍想一次傳遞很多變量。先不用了解這些語法是怎么來的,用做什么,只需要大致了解locals()是什么。
可以看到,locals()把局部變量都給打包一起扔去了。

@app.route('/')
def view():
    user = User.query.all()
    article = Article.query.all()
    ip = request.environ.get('HTTP_X_REAL_IP',         request.remote_addr)
    s = 'Just a String'
    return render_template('index.html', user=user,
            article = article, ip=ip, s=s)
    #或者 return render_template('index.html', **locals())

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