前言:一直以来对Python的作用域问题有很多的疑惑,看了很多大牛的讲解之后有所收获,所以就记录下来
1、块级作用域
想想此时运行下面的程序会有输出吗?执行会成功吗?
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#块级作用域 if 1 == 1: name = "lzl" print(name) for i in range(10): age = i print(age) |
我们先看下执行结果
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C:/Users/L/PycharmProjects/s14/preview/Day8/作用域/main.py lzl 9 Process finished with exit code 0 |
代码执行成功,没有问题;在Java/C#中,执行上面的代码会提示name,age没有定义,而在Python中可以执行成功,这是因为在Python中是没有块级作用域的,代码块里的变量,外部可以调用,所以可运行成功;
2、局部作用域
回顾之前学过的知识,我们学函数的时候,函数是个单独的作用域,Python中没有块级作用域,但是有局部作用域;看看下面的代码
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#局部作用域 def func(): name = "lzl" print(name) |
运行这段代码,想想会不会有输出?
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Traceback (most recent call last): File "C:/Users/L/PycharmProjects/s14/preview/Day8/作用域/main.py", line 23, in <module> print(name) NameError: name 'name' is not defined |
运行报错,我相信这个大家都能理解,name变量只在func()函数内部中生效,所以在全局中是没法调用的;对上面代码做个简单调整,再看看结果如何?
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#局部作用域 def func(): name = "lzl" func() #执行函数 print(name) |
对之前的代码添加了一句代码,在变量name打印之前,执行了一下函数,此时打印会不会有变化?
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Traceback (most recent call last): File "C:/Users/L/PycharmProjects/s14/preview/Day8/作用域/main.py", line 23, in <module> print(name) NameError: name 'name' is not defined |
执行依然报错,还是回到刚才那句话:即使执行了一下函数,name的作用域也只是在函数内部,外部依然无法进行调用;把前两个知识点记住,接下来要开始放大招了
3、作用域链 (这点很重要)
搜索变量名的优先级:局部作用域 > 嵌套作用域 > 全局作用域 > 内置作用域
对函数做下调整,看看下面的代码执行结果如何?
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#作用域链 name = "lzl" def f1(): name = "Eric" def f2(): name = "Snor" print(name) f2() f1() |
学过函数,肯定知道最后f1()执行完会输出Snor;我们先记住一个概念,Python中有作用域链,变量会由内到外找,先去自己作用域去找,自己没有再去上级去找,直到找不到报错
4、终极版作用域
好,铺垫了够了,终极版的来了~~
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#终极版作用域 name = "lzl" def f1(): print(name) def f2(): name = "eric" f1() f2() |
想想最后f2()执行结果是打印“lzl”呢,还是打印“eric”?记住自己的答案,现在先不把答案贴出来,先看看下面这段代码:
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#终极版作用域 name = "lzl" def f1(): print(name) def f2(): name = "eric" return f1 ret = f2() ret() #输出:lzl |
执行结果为“lzl”,分析下上面的代码,f2()执行结果为函数f1的内存地址,即ret=f1;执行ret()等同于执行f1(),执行f1()时与f2()没有任何关系,name=“lzl”与f1()在一个作用域链,函数内部没有变量是会向外找,所以此时变量name值为“lzl”;理解了这个,那么刚才没给出答案的那个终极代码你也知道答案了
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#终极版作用域 name = "lzl" def f1(): print(name) def f2(): name = "eric" f1() f2() # 输出:lzl |
是的,输出的是“lzl”,记住在函数未执行之前,作用域已经形成了,作用域链也生成了
5、在函数中如何使用变量,谁会被修改,谁可以使用?
先看一个例子:
上面的例子会报出错误,因为在执行程序时的预编译能够在test_scopt()中找到局部变量variable(对variable进行了赋值)。在局部作用域找到了变量名,所以不会升级到嵌套作用域去寻找。但是在使用print语句将变量variable打印时,局部变量variable并有没绑定到一个内存对象(没有定义和初始化,即没有赋值)。本质上还是Python调用变量时遵循的LEGB法则和Python解析器的编译原理,决定了这个错误的发生。所以,在调用一个变量之前,需要为该变量赋值(绑定一个内存对象)。
注意:为什么在这个例子中触发的错误是UnboundLocalError而不是NameError:name ‘variable’ is not defined。因为变量variable不在全局作用域。Python中的模块代码在执行之前,并不会经过预编译,但是模块内的函数体代码在运行前会经过预编译,因此不管变量名的绑定发生在作用域的那个位置,都能被编译器知道。Python虽然是一个静态作用域语言,但变量名查找是动态发生的,直到在程序运行时,才会发现作用域方面的问题
这就涉及到了可变和不可变对象的问题:
- 不可变对象,该对象所指向的内存中的值不能被改变。当改变某个变量时候,由于其所指的值不能被改变,相当于把原来的值复制一份后再改变,这会开辟一个新的地址,变量再指向这个新的地址。
- 可变对象,该对象所指向的内存中的值可以被改变。变量(准确的说是引用)改变后,实际上是其所指的值直接发生改变,并没有发生复制行为,也没有开辟新的出地址,通俗点说就是原地改变。
其中 string ,tuple和numbers是不可更改的对象,而list,dict,set则是可变的对象
上面的程序中的 variable是一个 string对象,是一个不可变的,所以我们如果要修改的话,比如得到它的大写(upper方法),那么只能建立一个新的string接受它的返回值,而不能在原有的对象上修改。
上述怎么做才可以不报错呢,把 variable=variable.upper() 改为 temp=variable.upper() 就可以了,让系统在预编译的时候找不到variable变量,也就没有上述错误发生了。
再看一个例子: 以 list 列表为例
这就不会报错,因为list是可变对象,可以直接进行修改,所以我们就不用variable=variable.pop() 这样的copy操作啦,更何况pop方法之后返回pop的值,而不是原有list的copy,以后编程的时候注意这点。
所以在函数中我们可以使用其外部的变量,但是最好注意可变和不可变对象的区别,以及对象方法的返回值。(编程注意)
参考博客:http://python.jobbole.com/86465/
https://www.cnblogs.com/fireporsche/p/7813961.html