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Python中的作用域規(guī)則詳解

更新時間：2015年01月30日 09:03:50 投稿：junjie

這篇文章主要介紹了Python中的作用域規(guī)則詳解了局部作用域、全局作用域、內(nèi)置作用域、嵌套作用域等內(nèi)容,本文講解了,需要的朋友可以參考下

Python是靜態(tài)作用域語言，盡管它自身是一個動態(tài)語言。也就是說，在Python中變量的作用域是由它在源代碼中的位置決定的，這與C有些相似，但是Python與C在作用域方面的差異還是非常明顯的。

接下來會談?wù)揚ython的作用域規(guī)則，在這中間也會說明一下Python與C在作用域方面的不同。

在Python 2.0及之前的版本中，Python只支持3種作用域，即局部作用域，全局作用域，內(nèi)置作用域；在Python 2.2中，Python正式引入了一種新的作用域 --- 嵌套作用域；在Python 2.1中，嵌套作用域可以作為一個選項被開啟；嵌套作用域的引入，本質(zhì)上為Python實現(xiàn)了對閉包的支持，關(guān)于閉包的知識，網(wǎng)上有很多解釋，這里就不詳細展開了。相應(yīng)地，變量查找順序由之前的LGB變成LEGB（L：Local，E：Enclosing，G：Global，B：Built-in）。

在Python中，并不是任何代碼塊都能引入新的作用域，這與C有很大的不同：

復(fù)制代碼代碼如下:

#include<stdio.h>

int main() {

    if(2 > 0) {

        int i = 0;

    }

    printf("i = %d", i);

    return 0;

}

在這段代碼中，if子句引入了一個局部作用域，變量i就存在于這個局部作用域中，但對外不可見，因此，接下來在printf函數(shù)中對變量i的引用會引發(fā)編譯錯誤。

但是，在Python中卻并非如此：

復(fù)制代碼代碼如下:

if True:

    i = 0

print i

在這段代碼中，if子句并沒有引入一個局部作用域，變量i仍然處在全局作用域中，因此，變量i對于接下來的print語句是可見的。

實際上，在Python中，只有模塊，類以及函數(shù)才會引入新的作用域，其它的代碼塊是不會引入新的作用域的。

在Python中，使用一個變量之前不必預(yù)先聲明它，但是在真正使用它之前，它必須已經(jīng)綁定到某個對象；而名字綁定將在當(dāng)前作用域中引入新的變量，同時屏蔽外層作用域中的同名變量，不論這個名字綁定發(fā)生在當(dāng)前作用域中的哪個位置。

復(fù)制代碼代碼如下:

def f():

    print i

f()

運行結(jié)果將顯示：NameError: global name 'i' is not defined。Python首先在函數(shù)f的本地作用域中查找變量i，查找失敗，接著在全局作用域和內(nèi)置作用域中查找變量i，仍然失敗，最終拋出NameError異常。

復(fù)制代碼代碼如下:

i = 0

def f():

    i = 8

    print i

f()

print i

運行結(jié)果顯示：8和0。i = 8是一個名字綁定操作，它在函數(shù)f的局部作用域中引入了新的變量i，屏蔽了全局變量i，因此f內(nèi)部的print語句看到的是局部變量i，f外部的print語句看到的是全局變量i。

復(fù)制代碼代碼如下:

i = 0

def f():

    print i

    i = 0

f()

運行結(jié)果顯示：UnboundLocalError: local variable 'i' referenced before assignment。在這個例子當(dāng)中，函數(shù)f中的變量i是局部變量，但是在print語句使用它的時候，它還未被綁定到任何對象之上，所以拋出異常。

復(fù)制代碼代碼如下:

print i

i = 0

不論是以交互的方式運行，還是以腳本文件的方式運行，結(jié)果都顯示：NameError: name 'i' is not defined。這里的輸出結(jié)果又與上一個例子不同，這是因為它在頂級作用域（模塊作用域）的緣故。對于模塊代碼而言，代碼在執(zhí)行之前，沒有經(jīng)過什么預(yù)處理，但是對于函數(shù)體而言，代碼在運行之前已經(jīng)經(jīng)過了一個預(yù)處理，因此不論名字綁定發(fā)生在作用域的那個位置，它都能感知出來。Python雖然是一個靜態(tài)作用域語言，但是名字查找確實動態(tài)發(fā)生的，因此直到運行的時候，才會發(fā)現(xiàn)名字方面的問題。

在Python中，名字綁定在所屬作用域中引入新的變量，同時綁定到一個對象。名字綁定發(fā)生在以下幾種情況之下：

1.參數(shù)聲明：參數(shù)聲明在函數(shù)的局部作用域中引入新的變量；
2.賦值操作：對一個變量進行初次賦值會在當(dāng)前作用域中引入新的變量，后續(xù)賦值操作則會重新綁定該變量；
3.類和函數(shù)定義：類和函數(shù)定義將類名和函數(shù)名作為變量引入當(dāng)前作用域，類體和函數(shù)體將形成另外一個作用域；
4.import語句：import語句在當(dāng)前作用域中引入新的變量，一般是在全局作用域；
5.for語句：for語句在當(dāng)前作用域中引入新的變量（循環(huán)變量）；
6.except語句：except語句在當(dāng)前作用域中引入新的變量（異常對象）。

在Python中，類定義所引入的作用域?qū)τ诔蓡T函數(shù)是不可見的，這與C++或者Java是很不同的，因此在Python中，成員函數(shù)想要引用類體定義的變量，必須通過self或者類名來引用它。

嵌套作用域的加入，會導(dǎo)致一些代碼編譯不過或者得到不同的運行結(jié)果，在這里Python解釋器會幫助你識別這些可能引起問題的地方，給出警告。

locals函數(shù)返回所有的局部變量，但是不會返回嵌套作用域中的變量，實際上沒有函數(shù)會返回嵌套作用域中的變量。

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