【Python入门速学】3.3. 命名空间(namespace)

3.3.1. 什么是命名空间？

命名空间是程序中变量名的集合，它们仅在特定的代码区域内存在，而不会影响整个程序。

变量的作用域（scope）指的是变量在程序中可访问的范围。如果变量在某个位置不存在，则它超出了作用域。

你可以把命名空间想象成程序中的“空间”，其中存放着变量名。

3.3.2. 命名空间的作用

不同的命名空间可以包含相同的变量名，但在不同的上下文中，它们的值可以不同。例如：

• 全局命名空间：存储程序顶层的变量。
• 局部命名空间：存储函数内部的变量。

3.3.3. 全局命名空间（Global Namespace）

全局命名空间存储所有的全局变量，即在整个程序范围内可用的变量。

示例：

# 全局命名空间global_var=10other_var=20

此时，global_var和other_var都存储在全局命名空间中。

3.3.4. 局部命名空间（Local Namespace）

函数内部的变量属于局部命名空间，它们仅在函数执行期间存在。

defmy_function(x):y=x+1# 局部变量returny

在my_function(4)调用时：

• x = 4
• y = x + 1 = 5

但y仅在my_function内部有效。

3.3.5. 作用域的查找顺序（LEGB 规则）

当 Python 查找变量时，它会按以下顺序查找：

1. 局部作用域（Local）：当前函数内部的变量。
2. 封闭作用域（Enclosing）：外层函数的变量（适用于嵌套函数）。
3. 全局作用域（Global）：模块级变量。
4. 内建作用域（Built-in）：Python 内置变量，如print。

示例：

global_var=10# 全局变量defmy_function():local_var=5# 局部变量print(global_var+local_var)

• local_var仅在my_function内部有效。
• global_var在整个程序中可用。

3.3.6. 变量的查找过程

如果一个变量在当前作用域不存在，Python 会向上查找，直到找到该变量。

global_var=10defmy_function():y=global_var+1# 查找 global_varprint(y)my_function()# 输出 11

Python 发现global_var不在函数内，于是向上查找，找到了全局变量global_var。

3.3.7. 局部变量不会影响全局变量

如果在函数内部定义了与全局变量同名的变量，它们是不同的变量。

global_var=10defmy_function():global_var=5# 这是局部变量，不影响全局变量print("Inside function:",global_var)my_function()print("Outside function:",global_var)

输出：

Inside function: 5 Outside function: 10

3.3.8. 修改全局变量（global 关键字）

如果你想在函数内部修改全局变量，需要使用global关键字。

global_var=10defmy_function():globalglobal_var# 允许修改全局变量global_var=5my_function()print(global_var)# 输出 5

3.3.9. 嵌套作用域（nonlocal 关键字）

在嵌套函数中，如果想修改外部函数的变量，可以使用nonlocal关键字。

defouter():x=10# 外部函数变量definner():nonlocalx# 修改外部函数变量x+=5print("Inside inner:",x)inner()print("Inside outer:",x)outer()

输出：

Inside inner: 15 Inside outer: 15

3.3.10 总结

1. 命名空间存储变量名，它们有不同的作用域。
2. 全局命名空间包含所有全局变量，局部命名空间包含函数内部的变量。
3. Python 按 LEGB 规则查找变量，先查找局部变量，再逐级向上查找。
4. 局部变量不会影响全局变量，除非使用global关键字。
5. 嵌套函数可使用nonlocal关键字修改外部函数的变量。