Python3学习笔记 | 十九、Python的函数－作用域
- 2019 年 10 月 6 日
- 筆記
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一、Python作用域基础
作用域针对的是变量。在使用同一个变量名时，会出现作用域问题。如右边的x，在函数里与函数外是不同的变量。 • 一个def内定义的变量名能够被def内部使用。不能在函数外部引用这个变量名。 • def内的变量名与def外的变量名并不冲突。在def内赋值的与def外赋值的相同变量名是不同的变量。 变量名有如下三种不同作用域： 1、全局：在def外定义的变量名是全局变量 2、本地：在def内部定义的叫做本地变量 3、其它：嵌套def时,各自的变量也是独立的。
二、作用域法则
内嵌的模块是全局作用域，全局作用域的作用范围仅限于单个文件，每次的函数的调用都创建了一个新的本地作用域，赋值的变量名除非声明全局变量或非本地变量（Python3.x有非本地变量说法），否则均为本地变量。所有其它的变量名都可以归纳为本地、全局或者内置。
变量名使用时，查找顺序：LEGB L：本地变量名 － 在本地是否使用此变量名赋值过。 E：上一层结构中def或lambda的本地变量名 － 上一层是否使用此变量名赋值过。 G：全局变量名 － 在整个文件里是否对变量名赋值过。 B：内置变量名 － Python内部是否存在此变量名。 要是都找不到相应变量名，就会报错。
内置变量：exit、open等。 >>> l = 'global'; e = 'global'; g = 'global' #全局变量 >>>def myenclosefunc(): ... e = 'enclose';l = 'enclose' #enclose func变量 ... def mylocalfunc(): ... l = 'local' #本地变量 ... print('in local: l={},e={},g={}'.format(l,e,g)) ... mylocalfunc() ... print('in enclose: l={},e={},g={}'.format(l,e,g)) ... >>> myenclosefunc() in local: l=local,e=enclose,g=global in enclose: l=enclose,e=enclose,g=global >>> print('in global: l={},e={},g={}'.format(l,e,g)) in global: l=global,e=global,g=global
三、global语句
在函数内，想改变全局变量，可以使用global语句来定义此变量为全局变量，如下所示。
>>> g = 'global' >>> l = 'global' >>> def myfunc(): ... global g ... g = 'local' ... l = 'local' ... >>> g,l ('global', 'global') >>> myfunc() >>> g,l ('local', 'global')
在myfunc函数里，都重新赋值了g与l，但在函数执行后，只有g改变了。当使用global g 之后，当前函数里所使用的所有对变量g的更改都会对全局变量g进行更改。 除了这个方法，还有引用自己的方法(交互模式里，可以import main)与sys.modules的方法(可以使用引用过的所有模块，交互模式里本身可以用main方式），具体如下。
>>> x = 2 >>> import __main__ >>> __main__.x 2 >>> def glob(): ... __main__.x += 1 ... >>> glob() >>> x 3
>>> x = 2 >>> import sys >>> sys.modules['__main__'].x 2 >>> def glob(): ... sys.modules['__main__'].x += 1 ... >>> glob() >>> x 3
四、作用域与嵌套函数
被嵌套函数的作用域也是上级函数里：
>>> def outer(): ... def inner(): ... print('inner') ...
在这里，想调用inner函数，必须是在函数outer里面，不能直接使用。这个时候，我们可以返回内部函数的方法来提取内部函数：
>>> def outer(): ... def inner(): ... print('inner') ... return inner() ... >>> func1 = outer() inner
工厂函数
工厂函数为：根据要求的对象，一个能够记住嵌套作用域的变量值的函数。这种功能，使用类可以更好的实现，但使用函数也能简单实现。
>>> def funcl(x): ... def action(y): #嵌套函数 ... return x ** y #返回x ** y的值 ... return action #返回嵌套的函数 ... >>> a = funcl(3) #定义x值为3后的嵌套函数赋值 >>> a(2) 9 >>> a(3) 27
可以使用lambda，把之前函数变为：
>>> def func(x): ... return lambda y :x ** y ... >>> a = func(3) >>> a(2) 9
关于lamdba的使用可以参考：https://www.cnblogs.com/evening/archive/2012/03/29/2423554.html
循环变量
>>> def makeAction(): ... acts = [] ... for i in range(5): ... acts.append(lambda x:i ** x) ... return acts ...
执行后，返回值可能不是我们想象的结果：
>>> funclist = makeAction() >>> funclist[0](2) 16 >>> funclist[4](2) 16
原因在于，i x的时候，i的值取的是for循环结束后的最后一个（4）。我们需要写成lambda x, i=i: i x，这样，lambda里的i是本地变量，跟for循环里的i不冲突，优化后如下：
>>> def makeAction(): ... acts = [] ... for i in range(5): ... acts.append(lambda x,i = i : i ** x) ... return acts ... >>> funclist = makeAction() >>> funclist[0](2) 0 >>> funclist[2](2) 4 >>> funclist[4](2) 16
五、nonlocal语句
nonlocal关键字用来在函数或其他作用域中使用外层(非全局)变量，更多用法可以参考https://blog.csdn.net/youngbit007/article/details/64905070
>>> x = 1 #全局变量x为1 >>> y = 1 #全局变量y为1 >>> def printxy(): ... x = 2 #printxy里的本地变量x为2 ... y = 2 #printxy里的本地变量y为2 ... def setxy(): ... nonlocal x #设定x为nonlocal ... global y #设定y为global ... x =3 ... y =3 ... setxy() ... print(x) ... print(y) ... >>> printxy() 3 #printxy里的x为3 2 #printxy里的y没变，仍为2 >>> x,y (1, 3) #全局变量x没变，y变为3
