python學習手冊17作用域

天飛.h發表於2016-02-23
Python

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  1. #!/usr/bin/env python
  2. #–*– coding:utf8 –*–
  3. #python對變數的操作都是在名稱空間中（作用域），變數名被賦值的位置決定了這個變數名能被訪問到的範圍。
  4. #變數賦值的地方決定了名稱空間，即語義作用域。
  5. #一個函式所有變數名都與函式的名稱空間相關。
  6. “`
  7. def內定義的變數名只能在def內使用。
  8. def內外的變數名不衝突。
  9. 變數對應的作用域： 作用於可以防止程式變數名衝突。
  10.     def內賦值就是def內。
  11.     巢狀def，對於巢狀函式是非本地。
  12.     def外賦值，是全域性的。
  13. `“
  14. X=99#全域性變數
  15. def func():
  16.     X=88 #函式本地變數
  17. #函式定義了本地作用哉，模組定義了全域性作用域。
  19. “`
  20. 內嵌的模組是全域性作用域。
  21. 全域性作用域的範圍僅限單個檔案。（全域性是相對一個模組或檔案而言。）
  22. 每次對函式的呼叫都建立了一個新的本地作用域。
  23. 賦值的變數名除非宣告為全域性變數或本地變數，否則均為本地變數。
  24. 所有其它的變數名都可以歸納為本地、全域性、或都內建的。
  25. 此外，原處改變物件並不會把變數劃分為本地變數，只有對變數名賦值才可以。即修改一個物件並不是對一個名稱賦值。
  26. `“
  27. print(`變數名解析：LEGB原則`)
  28. “`
  29. 變數名按：本地（L）->上層函式（E）->全域性（G）->內建（B）的順序查詢
  30. 預設變數名賦值會建立或改變本地變數。（賦值總是建立或改變變數名，除非宣告過型別。）
  31. 全域性宣告與非本地宣告將賦值變數名對映到模組內部的作用域。
  33. `“
  34. #全域性變數
  35. X=99 #X與func在本模組中是：全域性變數
  36. def func(Y): #Y與Z在函式中是本地變數
  37.     #本地變數
  38.     Z=X+Y #X是全域性變數
  39.     return Z
  40. print(func(1))
  41. #內建作用域 __builtin__ 內建模組
  42. #import __builtin__
  43. #print(dir(__builtin__))
  45. #global語句
  46. “`
  47. 全域性變數是位於模組檔案內部頂層的變數
  48. 全域性變數在函式內必須經過宣告
  49. 全域性變數在函式內不用宣告可以引用
  50. `“
  51. X=88 #全域性變數
  52. def func():
  53.     global X #全域性變數宣告
  54.     X=99
  55.     return X
  56. print(func())
  57. print(X)
  59. a,b=1,2
  60. def all_global():
  61.     global x
  62.     x=a+b
  63.     print(x)
  64. all_global()
  65. print(x)
  66. #最小化全域性變數
  67. #原因是：流程控制比較難，儲存狀態資訊過於複雜。
  68. #最小化檔案間的修改
  69. #隱性的跨檔案依賴性，在最好的情況下會導致程式碼不靈活，最壞的情況會引發bug。
  71. import t17mod
  72. t17mod.test()
  73. #這個例子表明全域性變數與模組的屬性是等效的。但比global要多寫許多語句。
  78. “`
  79. 作用域和巢狀函式
  80. `“
  81. #按照LEGB法測，如果巢狀函式將一個變數宣告為全域性變數，它將改變整個模組作用域。如果我們只想想必被巢狀函式同為此變數名的變數的作用域，可以使用nonlocal宣告，賦值會修改最近的巢狀函式中的變數的作用域
  82. print(`作用域和巢狀函式`)
  83. TT=99 #全域性作用
  84. def f1():
  85.     TT=88 #本地作用
  86.     def f2(): #f2是f1函式的本地變數
  87.         print(TT) #根據LEGB法則，X=88
  88.     f2()
  89. f1()
  91. #工廠函式，一個能記住巢狀作用域的變數值的函式，雖然有可能那個作用域已經不存在了。但類是最適合做記憶狀態的。
  92. #本地作用域中N被作為執行的狀態資訊保留下來。
  93. def maker(N):
  94.     def action(M):
  95.         return N*M
  96.     return action
  97. f = maker(5) #N=5
  98. print(f(2)) #M=2,N是被記憶的為5
  100. #新建立的函式不影響原來的
  101. g=maker(9)
  102. print(g(2))
  103. print(f(2))
  105. “`
  106. 儘量避免在def中內巢狀def。只要第二個函式定義在第一個函式呼叫前就可行。
  107. 如此可以避免使用巢狀
  108. `“
  109. def f1():
  110.     x=100
  111.     f2(x)
  113. def f2(x):
  114.     print(x)
  116. f1()
  118. “`
  119. 巢狀作用域和lambda
  120.     lambda是一個表示式，但類似def，會生成新的作用域，可以使用在def不能使用的地方，如一個列表或是字典中
  121. `“
  122. def func(N):
  123.     action=(lambda M : N ** M)
  124.     return action
  125. A=func(5)
  126. print(A(2))
  127. print(func(5)(3))
  128. “`
  129. 作用域與帶有迴圈變數的預設引數相比較
  130.     lambda或def函式在一個函式中定義，巢狀在一個迴圈中，並引用了上層函式的一個變數，變數在迴圈中被改變，但lambda或def函式最後值是最後一次迴圈後的值，不會受其它迴圈值影響
  132. `“
  133. def makeAction():
  134.     acts = []
  135.     for i in range(5):
  136.         acts.append(lambda n : i ** n )
  137.     return acts
  138. actss=makeAction()
  139. print(actss[2](2))
  140. #因此必須把巢狀函式的值傳遞給巢狀作用域的變數
  141. def makeAction2():
  142.     acts = []
  143.     for i in range(5):
  144.         acts.append(lambda n, i=i: i ** n)
  145.     return acts
  146. actsss=makeAction2()
  147. print(actsss[3](2))
  148. #actsss[i]i最大不能超過range(5)的最大值。
  149. print(actsss[4](2))
  150. “`
  151. 作用域可以被任意巢狀，但是隻有內嵌的函式會被搜尋。
  152.     在python中，平坦優於巢狀。
  153. `“
  154. “`
  155. nonlocal允許對巢狀函式作用域中的名稱賦值，並且把這樣的名稱作用域查詢限制在巢狀def.
  156. `“
  157. def tester(start):
  158.     state=start
  159.     def nester(label):
  160.         #預設不允許修改巢狀的def作用域中的名稱。
  161.         #state +=1 #UnboundLocalError: local variable `state` referenced before assignment
  162.         #python3.0中使用nonlocal修改,前提是nonlocal的變數在上層函式中已經賦值過。
  163.         #nonlocal只在上層函式的作用域中查詢變數，不會去其它作用域查詢。
  164.         #nonlocal state
  165.         #nonlocal nostate #SyntaxError: no binding for nonlocal `nostate` found
  166.         print(label,state)
  167.         #state +=50
  168.     return nester
  169. F=tester(100)
  170. F(111) #111 100
  171. F(112) #112 150
  172. #如果建立一個新的副本，不會影響原來的state
  173. G=tester(10)
  174. G(`egg`) #egg 10
  175. G(`egg2`) #egg2 60
  176. F(`old`) #old 200
  177. states2 = 9
  178. def tester2(start):
  179.     def nester2(lable):
  180.         global states2
  181.         states2 = 99
  182.         print(lable,states2)
  184.     return nester2
  185. H=tester2(1000)
  186. H(`new`) #new 99
  187. #nonlocal語句允許在內在保持可變狀態的多個副本，並且解決了在類無法保證的情況下的簡單的狀態保持。
  188. #下面使用類實現存狀態保持。
  189. class ctest:
  190.     def __init__(self,A):
  191.         self.state = A
  192.     def funcA(self,label):
  193.         print(label,self.state)
  194.         self.state +=1
  195. CL=ctest(88)
  196. CL.funcA(`egg`) #(`egg`, 88)
  197. CL.funcA(`egg2`) #(`egg2`, 89)
  198. print(CL.state) #90
  199. #使用__call__運算子過載工具獲取一個例項上的直接呼叫
  200. class ct:
  201.     def __init__(self,A):
  202.         self.state = A
  203.     def __call__(self,label):
  204.         print(label,self.state)
  205.         self.state +=11
  206. CL1=ct(77)
  207. CL1(`python`) #(`python`, 77)
  208. CL1(`ADD11`) #(`ADD11`, 88)
  210. #下面這個沒搞通，再研究了。
  211. “`
  212. def Z(start):
  213.     def Y(lable):
  214.     print(lable,Y.state)
  215.     Y.state += 1
  216.     Y.state = start
  217.     return Y
  218. X=Z(188)
  219. X(`egg`)
  220. `“
  221. “`
  222. 全域性、非本地、類、函式屬性都提供了狀態保持選項。
  223. 全域性只支援共享資料，類要用OOP知識，類和函式屬性都允許巢狀自身之外訪問狀態。最好的工具取決於程式的目的。
  224. `“

t17mod.py

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  1. #!/usr/bin/env python
  2. #coding:utf8
  3. var=99 #全域性變數=模組屬性
  4. def local():
  5.     var = 0 #本地變數，不影響
  6. def glob1():
  7.     global var #全域性變數
  8.     var +=1 #修改全域性var=100
  9. def glob2():
  10.     var =0
  11.     import t17mod #匯入模組，變成模組屬性
  12.     t17mod.var +=1
  13. def glob3():
  14.     var = 0
  15.     import sys
  16.     glob = sys.modules[`t17mod`] #對模組屬性生新賦值
  17.     glob.var +=1
  18. def test():
  19.     print(var)
  20.     local();glob1();glob2();glob3() #按照執行順序，第一個函式不影響全域性變數
  21.     print(var)

結果

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  1. /usr/bin/python2.7 /home/talen/PycharmProjects/untitled/t17.py
  2. 變數名解析：LEGB原則
  3. 100
  4. 99
  5. 99
  6. 3
  7. 3
  8. 99
  9. 102
  10. 作用域和巢狀函式
  11. 88
  12. 10
  13. 18
  14. 10
  15. 100
  16. 25
  17. 125
  18. 16
  19. 9
  20. 16
  21. (111, 100)
  22. (112, 100)
  23. (`egg`, 10)
  24. (`egg2`, 10)
  25. (`old`, 100)
  26. (`new`, 99)
  27. (`egg`, 88)
  28. (`egg2`, 89)
  29. 90
  30. (`python`, 77)
  31. (`ADD11`, 88)
  33. Process finished with exit code 0


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