Python名称空间和可变范围的综合指南

介绍

了解Python函数中变量的名称空间，范围和行为对于有效编写和避免运行时错误或异常至关重要。在本文中，我们将深入研究名称空间和Python变量范围的各个方面，并了解Python如何详细管理本地，全局和封闭变量。

我们已经详细讨论了Python的功能，可以建立。 Python使用抽象原理隐藏复杂的逻辑并仅公开必要的输出，而分解产生模块化，可读和可重复使用的功能。

这些原理足够明显，可以理解Python如何处理其可变范围用于函数定义和嵌套功能，我们将通过详细的示例探索。到本文结尾，您应该清楚地了解这些概念以及如何在程序中有效地应用它们。

概述

• Python的命名空间和可变范围对于有效的预防编码和误差至关重要。
• 本文探讨了python中的本地，全局和封闭变量的行为。
• LEGB规则描述了Python在不同范围内的变量名称搜索。
• 实际示例证明了全球和局部变量的使用和修改。
• 涵盖了嵌套功能和封闭范围，强调了非本地关键字。

目录

• Python中有什么变量？
  • 全局变量
  • 本地变量
• 命名空间是什么？
• Python中有哪些可变范围？
• LEGB规则是什么？
• Python可变范围如何？
  • 1。在本地范围中使用全局变量
  • 2.在本地范围中使用本地变量
  • 3。修改本地范围内的全局变量
  • 4.使用声明对本地范围内部内部变量进行修改
  • 5。使用功能修改全局变量inside本地范围
• 什么是嵌套功能？
• 变量的封闭范围是什么？
  • 7.修改封闭范围内无声明的全局变量
  • 8。使用声明在本地范围内修改嵌套变量
• 常见问题

Python中有什么变量？

Python中的变量是存储数据或值（例如INT，Float，Str，Bool等）的容器。存储变量且也可以访问的内存位置称为变量的theScope。

Python中有两种类型的变量，即：

全局变量

• 这些变量属于主要程序的范围。
• 主程序不能使用本地变量，因为它仅适用于函数。

本地变量

• 这些变量属于功能范围。
• 同样，当未在本地范围内定义本地变量时，本地变量可以使用函数内部的全局变量。

另请阅读：Python中的可变与不变的物体

命名空间是什么？

Python名称空间是Aspace或字典，将标识符（通常称为变量名称）作为其键及其各自对象作为内存空间中的值。 Python编程语言具有44种类型的名称空间，即：

• 内置名称空间
• 全局名称空间
• 封闭名称空间
• 本地名称空间

我们很快将研究不同的示例，以更好地理解这个概念。但是在此之前，了解上面提到的可变范围确实很重要。

Python中有哪些可变范围？

在Python中，范围是指直接访问变量的程序区域或文本区域。在执行过程中的任何时候，都有：

• 本地范围：这是函数内定义的最内在范围。对于此范围，Python寻找局部变量。
• 封闭范围：这些是嵌套函数的范围。它们包含既不局部也不全球的非本地变量。
• 全局范围：此范围包含在模块级别定义的变量，并且可以在整个模块中访问。

注意：您在程序中创建这些用户定义的范围以有效地运行它。但是，Python的内置变量也具有称为内置范围的范围。

• 内置范围：这是Python提供的所有预定义关键字或方法的范围。因此，一旦Python解释器启动，这些都可以为您提供。另外，请注意，这些范围永远不会被删除，并且可以在整个模块中访问。

LEGB规则是什么？

现在，您对命名空间和可变范围有基本的了解。让我们更深入地了解如何用Python编程语言应用范围。有一个常见的缩写，legb规则，它可以实现广阔的，封闭的，全球和建筑物。

LEGB规则指出，解释器可以从内而外搜索标识符，这意味着它首先在本地范围中寻找可变名称或名称空间开始。如果在那里没有名称空间，它将朝着程序的封闭范围迈进。 Ext，它检查全局范围以找到名称空间。最后，如果仍未找到标识符，解释器会查看Python提供的内置范围。

此外，如果解释器在这些位置的任何一个中都找不到名称，则Python提出了“ nameError”异常，这意味着该变量在程序中未定义。

同样，要记住，您必须从当前范围的LEGB规则的层次结构上向上移动。

另请阅读：高级Python编程的综合指南

Python可变范围如何？

现在，让我们从所有这些示例中进行一对一的了解，以深入了解所有这些概念：

1。在本地范围中使用全局变量

为了理解这一点，让我们以一个例子为例，这里的函数` g（y） `不仅打印了全局变量` x```x '，还将其修改为` x 1 '。

现在，由于在g（y）'中未定义X` ，因此python获取了全局变量` x '的值。

 def g（y）：
  打印（x）
  打印（x 1）

＃由于x不在本地范围中
x = 1
g（x）＃全局本地变量
打印（x）＃全局变量

输出

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

输出显示了“ x ”和“ x 1 ”的值确认全局变量X`保持不变，但本地范围已使用它来正确输出结果。

2.在本地范围中使用本地变量

现在，查看此示例，在这里我们有一个函数定义` g（y） ```g（ y ）```g'g'g'，name x`定义为局部变量，也修改了。

 def g（y）：
  x = 10＃本地变量
  x = 1
  打印（x）


x = 1＃全局变量
g（x）
打印（x）

输出

11<br><br> 1

作为证据，全局“ X ”保持不变，局部变量使用其局部范围变量来打印陈述，如预期的那样，通过函数通过函数将11作为输出和1个输出，如所预期的。

另请阅读：Python内置数据结构的综合指南

3。修改本地范围内的全局变量

但是，是否可以在不将其声明为`` global ''的情况下修改全局变量'？

答案是否！您不能从本地范围修改任何全局变量值，因为这样做将导致错误。

 def h（y）：

  ＃功能可以使用全局变量，如果没有任何
  x = 10＃，但无法更改本地变量内的全局值

x = 1
H（x）
打印（x）

输出

Unboundlocalerror Trackback（最近的最新电话）<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：分配前引用的本地变量

这会导致`` unbounlocalerror ''，因为由于分配操作，python将x视为局部变量，但尚未在本地初始化。另外，尽管本地变量可以访问全局变量，但您无法更改全局变量（您只能读取，而不是写）。

另请阅读：初学者Python编程的基本面

4。使用声明修改本地范围内部的全局变量

但是，由于我一直告诉您Python实际上是一种甜美的语言，即使不建议对全局变量进行任何修改或更改。这并不意味着Python并不能给您这个功能，因为使用相同的关键字将`X'称为“ global”，该函数可以修改全局变量`x` x'。

 def h（y）：
  全局x＃现在可以更改本地变量内的全局值
  ＃但是，这不是编码的好方法，您应该专注于减少此全局关键字用法
  x = 10

x = 1
H（x）
打印（x）

输出

11

输出确认X`已在全球更新。但是，请记住，更改将影响整个程序，因为修改主函数也会影响其他功能，这不是很好的编程实践。

5。使用功能修改全局变量inside本地范围

另外，您可以通过将x x添加到10中来修改函数内的全局变量。它将打印新值并返回。

注意：这并不意味着您正在修改全局变量本身，无论如何，如果没有``global''关键字。

 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（“在主要程序范围：z =”，z）
打印（“在主要程序范围：x =”，x）

输出

在f（x）中：x = 12<br><br>在主要程序范围中：z = 12<br><br>在主要程序范围中：x = 2

在这里，全局X`保持不变，而返回的值` z`是新的更新值。

什么是嵌套功能？

在另一个` def`函数中定义的函数称为嵌套函数或内部函数。

这是一个嵌套功能的示例，可以更好地理解：

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

F（）

输出

内部功能g<br><br>内部功能f

注意：嵌套函数`` g`在函数`` f ''中调用，从两个函数中打印消息。呼叫函数`` g'f'f'flresults以外的错误，因为在全局范围中未定义`` g '。

 g（）＃此功能未在函数f之外定义

输出

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

变量的封闭范围是什么？

Python仅与嵌套函数中定义的名称（称为封闭范围）提供了不同的特殊变量范围。它也被称为非本地范围。当存在局部函数时，封闭范围是外部函数的范围，该函数是内部或嵌套函数。

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

此变量`x`都存在在封闭范围内，您也可以在本地范围中使用，如上所述。这就是IT输出：

输出

内部功能g<br><br> 1<br><br>内部功能f

现在，让我们继续前进，更好地理解这个新范围。

7.修改封闭范围内无声明的全局变量

同样，在嵌套函数内修改全局变量`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（'在主要程序范围：x ='，x）
打印（'在主要程序范围：z ='，z）

输出

在g（x）中：x = 4<br><br> ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------<br> TypeError Trackback（最近的最新通话）<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（'在主要程序范围：x ='，x）<br><br> 13打印（'在主要程序范围：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（）获得0个位置参数，但给出了1个</locals></ipython-input-12-5bcfb2edb396></cell></ipython-input-12-5bcfb2edb396>

当函数` h（） `时，无需任何参数而定义，但是`h（x）`被称为参数。此外，这将给出一个“ typeError”。尽管封闭变量可以访问全局变量，但您无法在全局变量中执行更改。

8。使用声明在本地范围内修改嵌套变量

与“全局”关键字相似，Python为开发人员提供了“非局部”关键字。这允许嵌套函数` h` h`可以修改封闭函数中定义的变量x 。

 def g（x）：
  def H（）：
    非局部x＃告诉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（）没有任何参数
  返回x

x = 3
z = g（x）
打印（'在主要程序范围：x ='，x）
打印（'在主要程序范围：z ='，z）

输出

在g（x）中：x = 4<br><br>在h（x）中：x = 5<br><br>在主要程序范围中：x = 3<br><br>在主要程序范围：z = 5

输出显示在两个函数中所做的更改，并且全局变量` `X '保持不变。

最后，请注意，根据范围定义的位置，每个范围对应于整个程序中的不同级别访问级别，并且在代码中将具有不同的命名空间寿命。

另请阅读：从头开始学习数据科学的完整的Python教程

结论

本文探讨了Python如何处理本地和全局变量以及嵌套功能。我们了解到，命名空间是Python为开发人员提供的词典，您可以从中找到一个可变名称及其值存储在Python内存范围中的值。此外，这些范围分为四种：本地，封闭，全局和内置。

这些对于避免命名冲突和跟踪哪些名称/标识符是指整个程序不同部分中的哪些对象非常有用。

另外，如果要从本地范围中修改全局范围中的变量，则可以使用` global '关键字。同样，您可以使用“非局部”关键字来关闭范围。

1. 本地范围：在函数内创建的变量，仅在该函数内访问，并在函数返回或提出任何异常时被删除，即，在编写函数时未处理。
2. 封闭或非本地范围：在嵌套函数的外部功能中创建的变量，可供内部函数访问。
3. 全局范围：在' __ -Main __程序中创建的变量，可以在整个程序中访问，最后直到解释器结束。

我希望这可以帮助您获得撰写良好生产级代码的见解，同时遵循与行业相关的最佳实践并减少开发人员定义的例外。但是，这是使我们的程序更加强大的第一步，我们还有更多涵盖。

因此，请继续关注下一篇文章，我们将在其中讨论Python编程语言中的文件序列化和避免！

常见问题

Q1。 Python的名称空间是什么？

Ans。 Python中的名称空间组织和管理程序中的名称或标识符。基本上，它们的作用就像存储映射到其对象的名称的容器或词典一样，例如变量和函数。

Q2。 Python中的LEGB规则是什么？

Ans。 Python中的LegB规则是Python解释器在使用名称或通常称为标识符时抬起头来的顺序。它代表本地，封闭，全球和内置：
1。本地：函数中定义的名称。
2。封闭：任何封闭功能的本地范围（嵌套函数）中的名称。
3。全局：在脚本或模块的顶层定义的名称。
内置：在Python中预定的名称，例如`` print '''或` Len '。

Q3。 python中`global'关键字的用途是什么？

Ans。全局关键字允许函数修改全局范围中定义的变量，并使变量能够驻留在操作之外。注意：仅仅因为您可以做到这一点，并不意味着您应该（经常）使用它，因为这不是一个好的编程实践。

Q4。为什么建议最大程度地减少全局变量的使用？

Ans。过度使用全球变量可能会导致难以理解和维护的程序。这也可能导致意外变化，从而使调试变得更加困难。通常最好使用本地变量并根据需要传递它们。

Q5。嵌套函数中`非局部`关键字的用途是什么？

Ans。与全局关键字相似，Python提供了“非局部”关键字来修改封闭变量。非本地关键字可以修改嵌套函数的封闭函数中定义的变量，从而提供了一种控制嵌套函数中变量范围的方法。

以上是Python名称空间和可变范围的综合指南的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！