Python 名前空間インスタンスの解析

Python の名前空間は、Python プログラマーが理解する必要があるものです。Python の名前空間について学ぶことで、Python のいくつかの簡単なルールを基本的に習得できるようになります。

次に、Python 名前空間の本質を 4 つのパートに分けて説明します: 1. 名前空間の定義、2. 名前空間の検索順序、4. locals() と globals() による BIF。名前空間へのアクセス

焦点は 4 番目の部分にあり、そこでは名前空間の内容を観察します。

1. 名前空間

Python は変数の軌跡を記録するために名前空間と呼ばれるものを使用します。名前空間は、キーが変数名であり、その値がそれらの変数の値である辞書です。

名前空間は、名前からオブジェクトへのマッピングです。現在、ほとんどの名前空間は Python 辞書として実装されています。

Python プログラムのどこにでも、利用可能な名前空間がいくつかあります。

1. 各関数には、ローカル名前空間と呼ばれる独自の名前空間があり、関数パラメーターやローカルに定義された変数など、関数の変数が記録されます。

2. 各モジュールには、グローバル名前空間と呼ばれる独自の名前空間があり、関数、クラス、その他のインポートされたモジュール、モジュールレベルの変数、定数などのモジュールの変数が記録されます。

3. 組み込みの名前空間もあります。これは任意のモジュールからアクセスでき、組み込み関数と例外を保存します。

2. 名前空間の検索順序

コード行で変数 x の値を使用する場合、Python は使用可能なすべての名前空間で変数を次の順序で検索します:

1. ローカル名前空間: 特に現在の関数またはクラス メソッド。関数がローカル変数 x またはパラメーター x を定義している場合、Python はそれを使用し、検索を停止します。

2. グローバル名前空間: 特に現在のモジュールを指します。モジュールが x という名前の変数、関数、またはクラスを定義している場合、Python はそれを使用し、検索を停止します。

3. 組み込みの名前空間: 各モジュールのグローバル。最後の手段として、Python は x が組み込み関数または変数であると想定します。

4. Python がこれらの名前空間で x を見つけられない場合、検索を放棄し、NameError: name 'aa' is not generated のような NameError 例外を発生させます。

ネストされた関数の状況:

1. まず、現在の (ネストまたはラムダ) 関数の名前空間で

を検索します。 2. 次に、親関数の名前空間で検索します

3. 次に、 module namespace

4. 最後に、組み込みの名前空間

を検索します。 例:

info = "Adress : "
 def func_father(country):
     def func_son(area):
         city= "Shanghai " #此处的city变量，覆盖了父函数的city变量
         print(info + country + city + area)
     city = " Beijing "
     #调用内部函数
     func_son("ChaoYang ");
    
 func_father("China ")

出力: Address: China Shanghai ChaoYang

上記の例では、情報はglobal 名前空間では、country は親関数の名前空間にあり、city と area は自身の関数の名前空間にあります。

1. 組み込みの名前空間は、Python インタープリターの開始時に作成され、常に保持され、削除されません。

2. モジュールのグローバル名前空間は、モジュール定義が読み込まれるときに作成されます。通常、モジュール名前空間はインタープリタが終了するまで保存されます。

3. ローカル名前空間は、関数が呼び出されたときに作成され、関数が結果を返すか例外をスローしたときに削除されます。再帰的に呼び出される各関数には独自の名前空間があります。

Python の特別な点の 1 つは、代入操作が常に最も内側のスコープにあることです。代入ではデータはコピーされません。名前がオブジェクトにバインドされるだけです。削除についても同様です。「del y」は、単にローカル スコープの名前空間から名前 y を削除します。実際、新しい名前を導入するすべての操作はローカル スコープで動作します。

例:

i=1

def func2():

i=i+1

func2();

#Error: UnboundLocalError: 割り当て前にローカル変数 'i' が参照されました

期限名前空間を作成するとき、Python はコードをチェックし、ローカル名前空間を設定します。 Python はそのコード行を実行する前に、i への割り当てを見つけて、それをローカル名前空間に追加します。関数が実行されると、Python インタープリターは i がローカルの名前空間にあるとみなしますが、値がないため、エラーが発生します。

def func3():

y=123

del y

print(y)

func3()

#エラー: UnboundLocalError: 代入前にローカル変数 'y' が参照されました

#「del y」を削除ステートメントの後は、通常どおりに実行されます

4. 名前空間へのアクセス

1. ローカルの名前空間には、locals() BIF を使用してアクセスできます。

locals は、名前と値のペアの辞書を返します。この辞書のキーは文字列形式の変数名であり、辞書の値は変数の実際の値です。

例:

def func1(i, str):

x = 12345

print(locals())

func1(1, "first")

输出：{'str': 'first', 'x': 12345, 'i': 1}

2、全局 (模块级别)命名空间可以通过 globals() BIF来访问。

示例：

'''Created on 2013-5-26'''
   
import copy
from copy import deepcopy
   
gstr = "global string"
   
def func1(i, info):
    x = 12345
    print(locals())
   
func1(1 , "first")
   
if __name__ == "__main__":
    print("the current scope's global variables:")
    dictionary=globals()
    print(dictionary)

   

输出：（我自己给人为的换行、更换了顺序，加颜色的语句下面重点说明）

{

'__name__': '__main__',

'__doc__': 'Created on 2013-5-26',  

'__package__': None,

'__cached__': None,

'__file__': 'E:\\WorkspaceP\\Test1\\src\\base\\test1.py',

'__loader__': <_frozen_importlib.sourcefileloader object at>,

'copy': ,

'__builtins__': ,

'gstr': 'global string',

'dictionary': {...},

'func1': ,

'deepcopy':

}

总结

　　1、模块的名字空间不仅仅包含模块级的变量和常量，还包括所有在模块中定义的函数和类。除此以外，它还包括了任何被导入到模块中的东西。

　　2、我们看到，内置命名也同样被包含在一个模块中，它被称作 __builtin__。

　　3、回想一下 from module import 和 import module 之间的不同。

　　　　使用 import module，模块自身被导入，但是它保持着自已的名字空间，这就是为什么您需要使用模块名来访问它的函数或属性：module.function 的原因。

　　　　但是使用 from module import function，实际上是从另一个模块中将指定的函数和属性导入到您自己的名字空间，这就是为什么您可以直接访问它们却不需要引用它们所来源的模块。使用 globals 函数，您会真切地看到这一切的发生，见上面的红色输出语句。

3、 locals 与 globals 之间的一个重要的区别

locals 是只读的，globals 不是

示例：

def func1(i, info):
    x = 12345
    print(locals())
    locals()["x"]= 6789
    print("x=",x)
   
y=54321
func1(1 , "first")
globals()["y"]= 9876
print( "y=",y)

   

输出：

{'i': 1, 'x': 12345, 'info': 'first'}

x= 12345

y= 9876

解释：

　　locals 实际上没有返回局部名字空间，它返回的是一个拷贝。所以对它进行改变对局部名字空间中的变量值并无影响。

　　globals 返回实际的全局名字空间，而不是一个拷贝。所以对 globals 所返回的 dictionary 的任何的改动都会直接影响到全局变量。