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Python 兩個內置函式: locals 和 globals

2020-10-05 00:05:23 後端開發

這兩個函式主要提供,基于字典的訪問區域和全域變數的方式,

在理解這兩個函式時,首先來理解一下 Python 中的名字空間概念,Python 使用叫做名字空間的東西來記錄變數的軌跡,名字空間只是一個字典,它的鍵字就是變數名,字典的值就是那些變數的值,

實際上,名字空間可以像 Python 的字典一樣進行訪問,

每個函式都有著自已的名字空間,叫做區域名字空間,它記錄了函式的變數,包括函式的引數和區域定義的變數,每個模塊擁有它自已的名字空間,叫做全域名字空間,它記錄了模塊的變數,包括函式、類、其它匯入的模塊、模塊級的變數和常量,還有就是內置名字空間,任何模塊均可訪問它,它存放著內置的函式和例外,

當一行代碼要使用變數 x 的值時,Python 會到所有可用的名字空間去查找變數,按照如下順序:

  • 1、區域名字空間 - 特指當前函式或類的方法,如果函式定義了一個區域變數 x,Python將使用這個變數,然后停止搜索,
  • 2、全域名字空間 - 特指當前的模塊,如果模塊定義了一個名為 x 的變數,函式或類,Python將使用這個變數然后停止搜索,
  • 3、內置名字空間 - 對每個模塊都是全域的,作為最后的嘗試,Python 將假設 x 是內置函式或變數,

如果 Python 在這些名字空間找不到 x,它將放棄查找并引發一個 NameError 的例外,同時傳遞 There is no variable named 'x' 這樣一條資訊,

區域變數函式 locals 例子(locals 回傳一個名字/值對的字典):

實體

def foo(arg, a):
    x = 1
    y = 'xxxxxx'
    for i in range(10):
        j = 1
        k = i
    print(locals())
#呼叫函式的列印結果    
foo(1,2)
#{'k': 9, 'j': 1, 'i': 9, 'y': 'xxxxxx', 'x': 1, 'a': 2, 'arg': 1}

from module import 和 import module 之間的不同,使用 import module,模塊自身被匯入,但是它保持著自已的名字空間,這就是為什么你需要使用模塊名來訪問它的函式或屬性(module.function)的原因,但是使用 from module import,實際上是從另一個模塊中將指定的函式和屬性匯入到你自己的名字空間,這就是為什么你可以直接訪問它們卻不需要參考它們所來源的模塊的原因,

locals 是只讀的,globals 不是,

locals 不可修改,globals 可以修改,原因是:

  • locals() 實際上沒有回傳區域名字空間,它回傳的是一個拷貝,所以對它進行修改,修改的是拷貝,而對實際的區域名字空間中的變數值并無影響,
  • globals() 回傳的是實際的全域名字空間,而不是一個拷貝與 locals 的行為完全相反,

所以對 globals 所回傳的 dictionary 的任何的改動都會直接影響到全域變數的取值,

實體

#!/usr/bin/env python     

z = 7 #定義全域變數  
def foo(arg):   
    x = 1   
    print( locals() )  
    print('x=',x)
    locals()['x'] = 2 #修改的是區域名字空間的拷貝,而實際的區域名字空間中的變數值并無影響,  
    print( locals() )
    print( "x=",x )
  
foo(3)   
print( globals() )
print( 'z=',z )
globals()["z"] = 8 #globals()回傳的是實際的全域名字空間,修改變數z的值  
print( globals() )
print( "z=",z )

輸出結果為:

{'x': 1, 'arg': 3}
x= 1
{'x': 1, 'arg': 3}
x= 1
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x10b099358>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'test.py', '__cached__': None, 'z': 7, 'foo': <function foo at 0x10ae48e18>}
z= 7
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x10b099358>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'test.py', '__cached__': None, 'z': 8, 'foo': <function foo at 0x10ae48e18>}

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