Python3学习笔记 | 十九、Python的函数-作用域

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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

原文发布于微信公众号 - TeamsSix(OldCat0111)

原文发表时间:2019-02-11

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