Python名稱空間和可變範圍的綜合指南

介紹

了解Python函數中變量的名稱空間，範圍和行為對於有效編寫和避免運行時錯誤或異常至關重要。在本文中，我們將深入研究名稱空間和Python變量範圍的各個方面，並了解Python如何詳細管理本地，全局和封閉變量。

我們已經詳細討論了Python的功能，可以建立。 Python使用抽象原理隱藏複雜的邏輯並僅公開必要的輸出，而分解產生模塊化，可讀和可重複使用的功能。

這些原理足夠明顯，可以理解Python如何處理其可變範圍用於函數定義和嵌套功能，我們將通過詳細的示例探索。到本文結尾，您應該清楚地了解這些概念以及如何在程序中有效地應用它們。

概述

• Python的命名空間和可變範圍對於有效的預防編碼和誤差至關重要。
• 本文探討了python中的本地，全局和封閉變量的行為。
• LEGB規則描述了Python在不同範圍內的變量名稱搜索。
• 實際示例證明了全球和局部變量的使用和修改。
• 涵蓋了嵌套功能和封閉範圍，強調了非本地關鍵字。

目錄

• Python中有什麼變量？
  • 全局變量
  • 本地變量
• 命名空間是什麼？
• Python中有哪些可變範圍？
• LEGB規則是什麼？
• Python可變範圍如何？
  • 1。在本地範圍中使用全局變量
  • 2.在本地範圍中使用本地變量
  • 3。修改本地範圍內的全局變量
  • 4.使用聲明對本地範圍內部內部變量進行修改
  • 5。使用功能修改全局變量inside本地範圍
• 什麼是嵌套功能？
• 變量的封閉範圍是什麼？
  • 7.修改封閉範圍內無聲明的全局變量
  • 8。使用聲明在本地範圍內修改嵌套變量
• 常見問題

Python中有什麼變量？

Python中的變量是存儲數據或值（例如INT，Float，Str，Bool等）的容器。存儲變量且也可以訪問的內存位置稱為變量的theScope。

Python中有兩種類型的變量，即：

全局變量

• 這些變量屬於主要程序的範圍。
• 主程序不能使用本地變量，因為它僅適用於函數。

本地變量

• 這些變量屬於功能範圍。
• 同樣，當未在本地範圍內定義本地變量時，本地變量可以使用函數內部的全局變量。

另請閱讀：Python中的可變與不變的物體

命名空間是什麼？

Python名稱空間是Aspace或字典，將標識符（通常稱為變量名稱）作為其鍵及其各自對像作為內存空間中的值。 Python編程語言具有44種類型的名稱空間，即：

• 內置名稱空間
• 全局名稱空間
• 封閉名稱空間
• 本地名稱空間

我們很快將研究不同的示例，以更好地理解這個概念。但是在此之前，了解上面提到的可變範圍確實很重要。

Python中有哪些可變範圍？

在Python中，範圍是指直接訪問變量的程序區域或文本區域。在執行過程中的任何時候，都有：

• 本地範圍：這是函數內定義的最內在範圍。對於此範圍，Python尋找局部變量。
• 封閉範圍：這些是嵌套函數的範圍。它們包含既不局部也不全球的非本地變量。
• 全局範圍：此範圍包含在模塊級別定義的變量，並且可以在整個模塊中訪問。

注意：您在程序中創建這些用戶定義的範圍以有效地運行它。但是，Python的內置變量也具有稱為內置範圍的範圍。

• 內置範圍：這是Python提供的所有預定義關鍵字或方法的範圍。因此，一旦Python解釋器啟動，這些都可以為您提供。另外，請注意，這些範圍永遠不會被刪除，並且可以在整個模塊中訪問。

LEGB規則是什麼？

現在，您對命名空間和可變範圍有基本的了解。讓我們更深入地了解如何用Python編程語言應用範圍。有一個常見的縮寫，legb規則，它可以實現廣闊的，封閉的，全球和建築物。

LEGB規則指出，解釋器可以從內而外搜索標識符，這意味著它首先在本地範圍中尋找可變名稱或名稱空間開始。如果在那裡沒有名稱空間，它將朝著程序的封閉範圍邁進。 Ext，它檢查全局範圍以找到名稱空間。最後，如果仍未找到標識符，解釋器會查看Python提供的內置範圍。

此外，如果解釋器在這些位置的任何一個中都找不到名稱，則Python提出了“ nameError”異常，這意味著該變量在程序中未定義。

同樣，要記住，您必須從當前範圍的LEGB規則的層次結構上向上移動。

另請閱讀：高級Python編程的綜合指南

Python可變範圍如何？

現在，讓我們從所有這些示例中進行一對一的了解，以深入了解所有這些概念：

1。在本地範圍中使用全局變量

為了理解這一點，讓我們以一個例子為例，這裡的函數` g（y） `不僅打印了全局變量` x```x '，還將其修改為` x 1 '。

現在，由於在g（y）'中未定義X` ，因此python獲取了全局變量` x '的值。

 def g（y）：
  打印（x）
  打印（x 1）

＃由於x不在本地範圍中
x = 1
g（x）＃全局本地變量
打印（x）＃全局變量

輸出

1<br><br> 2<br><br> 1

輸出顯示了“ x ”和“ x 1 ”的值確認全局變量X`保持不變，但本地範圍已使用它來正確輸出結果。

2.在本地範圍中使用本地變量

現在，查看此示例，在這裡我們有一個函數定義` g（y） ```g（ y ）```g'g'g'，name x`定義為局部變量，也修改了。

 def g（y）：
  x = 10＃本地變量
  x = 1
  打印（x）


x = 1＃全局變量
g（x）
打印（x）

輸出

11<br><br> 1

作為證據，全局“ X ”保持不變，局部變量使用其局部範圍變量來打印陳述，如預期的那樣，通過函數通過函數將11作為輸出和1個輸出，如所預期的。

另請閱讀：Python內置數據結構的綜合指南

3。修改本地範圍內的全局變量

但是，是否可以在不將其聲明為`` global ''的情況下修改全局變量'？

答案是否！您不能從本地範圍修改任何全局變量值，因為這樣做將導致錯誤。

 def h（y）：

  ＃功能可以使用全局變量，如果沒有任何
  x = 10＃，但無法更改本地變量內的全局值

x = 1
H（x）
打印（x）

輸出

Unboundlocalerror Trackback（最近的最新電話）<br><br> <ipython-input-3-130c677cc9ab>在<cell line>（）<br><br> 3<br><br> 4 x = 1<br><br> ----> 5 h（x）<br><br> 6印刷（x）<br><br> <ipython-input-3-130c677cc9ab>在h（y）中<br><br> 1def H（y）：<br><br> -----> 2 x = 10<br><br> 3<br><br> 4 x = 1<br><br> 5 h（x）</ipython-input-3-130c677cc9ab></cell></ipython-input-3-130c677cc9ab>

unboundlocalerror：分配前引用的本地變量

這會導致`` unbounlocalerror ''，因為由於分配操作，python將x視為局部變量，但尚未在本地初始化。另外，儘管本地變量可以訪問全局變量，但您無法更改全局變量（您只能讀取，而不是寫）。

另請閱讀：初學者Python編程的基本面

4。使用聲明修改本地範圍內部的全局變量

但是，由於我一直告訴您Python實際上是一種甜美的語言，即使不建議對全局變量進行任何修改或更改。這並不意味著Python並不能給您這個功能，因為使用相同的關鍵字將`X'稱為“ global”，該函數可以修改全局變量`x` x'。

 def h（y）：
  全局x＃現在可以更改本地變量內的全局值
  ＃但是，這不是編碼的好方法，您應該專注於減少此全局關鍵字用法
  x = 10

x = 1
H（x）
打印（x）

輸出

11

輸出確認X`已在全球更新。但是，請記住，更改將影響整個程序，因為修改主函數也會影響其他功能，這不是很好的編程實踐。

5。使用功能修改全局變量inside本地範圍

另外，您可以通過將x x添加到10中來修改函數內的全局變量。它將打印新值並返回。

注意：這並不意味著您正在修改全局變量本身，無論如何，如果沒有``global''關鍵字。

 def g（x）：
  x = 10
  打印（“在f（x）中：x =”，x）
  返回x＃返回f（x）

x = 2
z = g（x）
打印（“在主要程序範圍：z =”，z）
打印（“在主要程序範圍：x =”，x）

輸出

在f（x）中：x = 12<br><br>在主要程序範圍中：z = 12<br><br>在主要程序範圍中：x = 2

在這裡，全局X`保持不變，而返回的值` z`是新的更新值。

什麼是嵌套功能？

在另一個` def`函數中定義的函數稱為嵌套函數或內部函數。

這是一個嵌套功能的示例，可以更好地理解：

 def f（）：
  def g（）：
    打印（“內部功能g”）
  g（）
  打印（“內部功能F”）

F（）

輸出

內部功能g<br><br>內部功能f

注意：嵌套函數`` g`在函數`` f ''中調用，從兩個函數中打印消息。呼叫函數`` g'f'f'flresults以外的錯誤，因為在全局範圍中未定義`` g '。

 g（）＃此功能未在函數f之外定義

輸出

TypeError Trackback（最近的最新通話）<br><br> <ipython-input-8-5fd69ddb5074>在<cell>（）<br><br> -----> 1 g（）<br><br> typeError：g（）缺少1所需的位置參數：'x'</cell></ipython-input-8-5fd69ddb5074>

變量的封閉範圍是什麼？

Python僅與嵌套函數中定義的名稱（稱為封閉範圍）提供了不同的特殊變量範圍。它也被稱為非本地範圍。當存在局部函數時，封閉範圍是外部函數的範圍，該函數是內部或嵌套函數。

 def f（）：
  x = 1
  def g（）：
    打印（“內部功能g”）
    打印（x）
  g（）
  打印（“內部功能F”）
  
F（）

此變量`x`都存在在封閉範圍內，您也可以在本地範圍中使用，如上所述。這就是IT輸出：

輸出

內部功能g<br><br> 1<br><br>內部功能f

現在，讓我們繼續前進，更好地理解這個新範圍。

7.修改封閉範圍內無聲明的全局變量

同樣，在嵌套函數內修改全局變量`是不可能的。

 def g（x）：
  def H（）：
    x = 1
    打印（'in H（x）：x ='，x）
  x = x 1
  打印（'in g（x）：x ='，x）
  H（x）
  返回x

x = 3
z = g（x）
打印（'在主要程序範圍：x ='，x）
打印（'在主要程序範圍：z ='，z）

輸出

在g（x）中：x = 4<br><br> ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br> TypeError Trackback（最近的最新通話）<br><br> <ipython-input-12-5bcfb2edb396>在<cell line>（）<br><br> 9<br><br> 10 x = 3<br><br> ---> 11 z = g（x）<br><br> 12打印（'在主要程序範圍：x ='，x）<br><br> 13打印（'在主要程序範圍：z ='，z）<br><br> <ipython-input-12-5bcfb2edb396>在G（x）中<br><br> 5 x = x 1<br><br> 6打印（'in g（x）：x ='，x）<br><br> ----> 7 h（x）<br><br> 8返回x<br><br> 9<br><br> TypeError：g。 <locals> .h（）獲得0個位置參數，但給出了1個</locals></ipython-input-12-5bcfb2edb396></cell></ipython-input-12-5bcfb2edb396>

當函數` h（） `時，無需任何參數而定義，但是`h（x）`被稱為參數。此外，這將給出一個“ typeError”。儘管封閉變量可以訪問全局變量，但您無法在全局變量中執行更改。

8。使用聲明在本地範圍內修改嵌套變量

與“全局”關鍵字相似，Python為開發人員提供了“非局部”關鍵字。這允許嵌套函數` h` h`可以修改封閉函數中定義的變量x 。

 def g（x）：
  def H（）：
    非局部x＃告訴h（）使用x（x）的x
    x = 1
    打印（'in H（x）：x ='，x）
  x = x 1
  打印（'in g（x）：x ='，x）
  h（）＃呼叫h（）沒有任何參數
  返回x

x = 3
z = g（x）
打印（'在主要程序範圍：x ='，x）
打印（'在主要程序範圍：z ='，z）

輸出

在g（x）中：x = 4<br><br>在h（x）中：x = 5<br><br>在主要程序範圍中：x = 3<br><br>在主要程序範圍：z = 5

輸出顯示在兩個函數中所做的更改，並且全局變量` `X '保持不變。

最後，請注意，根據范圍定義的位置，每個範圍對應於整個程序中的不同級別訪問級別，並且在代碼中將具有不同的命名空間壽命。

另請閱讀：從頭開始學習數據科學的完整的Python教程

結論

本文探討了Python如何處理本地和全局變量以及嵌套功能。我們了解到，命名空間是Python為開發人員提供的詞典，您可以從中找到一個可變名稱及其值存儲在Python內存範圍中的值。此外，這些範圍分為四種：本地，封閉，全局和內置。

這些對於避免命名衝突和跟踪哪些名稱/標識符是指整個程序不同部分中的哪些對象非常有用。

另外，如果要從本地範圍中修改全局範圍中的變量，則可以使用` global '關鍵字。同樣，您可以使用“非局部”關鍵字來關閉範圍。

1. 本地範圍：在函數內創建的變量，僅在該函數內訪問，並在函數返回或提出任何異常時被刪除，即，在編寫函數時未處理。
2. 封閉或非本地範圍：在嵌套函數的外部功能中創建的變量，可供內部函數訪問。
3. 全局範圍：在' __ -Main __程序中創建的變量，可以在整個程序中訪問，最後直到解釋器結束。

我希望這可以幫助您獲得撰寫良好生產級代碼的見解，同時遵循與行業相關的最佳實踐並減少開發人員定義的例外。但是，這是使我們的程序更加強大的第一步，我們還有更多涵蓋。

因此，請繼續關注下一篇文章，我們將在其中討論Python編程語言中的文件序列化和避免！

常見問題

Q1。 Python的名稱空間是什麼？

Ans。 Python中的名稱空間組織和管理程序中的名稱或標識符。基本上，它們的作用就像存儲映射到其對象的名稱的容器或詞典一樣，例如變量和函數。

Q2。 Python中的LEGB規則是什麼？

Ans。 Python中的LegB規則是Python解釋器在使用名稱或通常稱為標識符時抬起頭來的順序。它代表本地，封閉，全球和內置：
1。本地：函數中定義的名稱。
2。封閉：任何封閉功能的本地範圍（嵌套函數）中的名稱。
3。全局：在腳本或模塊的頂層定義的名稱。
內置：在Python中預定的名稱，例如`` print '''或` Len '。

Q3。 python中`global'關鍵字的用途是什麼？

Ans。全局關鍵字允許函數修改全局範圍中定義的變量，並使變量能夠駐留在操作之外。注意：僅僅因為您可以做到這一點，並不意味著您應該（經常）使用它，因為這不是一個好的編程實踐。

Q4。為什麼建議最大程度地減少全局變量的使用？

Ans。過度使用全球變量可能會導致難以理解和維護的程序。這也可能導致意外變化，從而使調試變得更加困難。通常最好使用本地變量並根據需要傳遞它們。

Q5。嵌套函數中`非局部`關鍵字的用途是什麼？

Ans。與全局關鍵字相似，Python提供了“非局部”關鍵字來修改封閉變量。非本地關鍵字可以修改嵌套函數的封閉函數中定義的變量，從而提供了一種控制嵌套函數中變量範圍的方法。

以上是Python名稱空間和可變範圍的綜合指南的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！