摘要：當(dāng)程序引用某個(gè)變量的名字時(shí)，就會(huì)從當(dāng)前名字空間開(kāi)始搜索。對(duì)于可以看出已經(jīng)被導(dǎo)入到自己的名字空間了，而不是在里面。因此并沒(méi)有涉及到修改名字空間。按照原則，搜到有變量并且是個(gè)然后將其加入到自己的后面的就開(kāi)始讀取的元素，并沒(méi)有影響的名字空間。

源自我的博客

python里面最核心的內(nèi)容就是:名字空間(namespace)

例1

#!/usr/bin/env python
# encoding: utf-8


def func1():
    x = 1
    print globals()
    print "before func1:", locals()

    def func2():
        a = 1
        print "before fun2:", locals()
        a += x
        print "after fun2:", locals()

    func2()
    print "after func1:", locals()
    print globals()

if __name__ == "__main__":
    func1()

可以正常輸出結(jié)果：　并且需要注意，在func2使用x變量之前的名字空間就已經(jīng)有了"x":1.

before func1: {"x": 1}
before fun2: {"a": 1, "x": 1}
after fun2: {"a": 2, "x": 1}
after func1: {"x": 1, "func2": }

稍微改一點(diǎn):如下

例2:

#!/usr/bin/env python
# encoding: utf-8


def func1():
    x = 1
    print "before func1:", locals()

    def func2():
        print "before fun2:", locals()
        x += x #就是這里使用x其余地方不變
        print "after fun2:", locals()

    func2()
    print "after func1:", locals()

if __name__ == "__main__":
    func1()

輸出就開(kāi)始報(bào)錯(cuò): 而且在before func2也沒(méi)有了x.

before func1: {"x": 1}
before fun2: {}
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 18, in 
    func1()
  File "test.py", line 14, in func1
    func2()
  File "test.py", line 11, in func2
    x += x
UnboundLocalError: local variable "x" referenced before assignment

這兩個(gè)例子正好涉及到了python里面最核心的內(nèi)容：名字空間，正好總結(jié)一下，然后在解釋這幾個(gè)例子。

比如我們定義一個(gè)"變量"

In [14]: a
NameError: name "a" is not defined

所以，這里更準(zhǔn)確的叫法應(yīng)該是名字。 一些語(yǔ)言中比如c,c++,java 變量名是內(nèi)存地址別名, 而Python 的名字就是一個(gè)字符串，它與所指向的目標(biāo)對(duì)象關(guān)聯(lián)構(gòu)成名字空間里面的一個(gè)鍵值對(duì){name: object}，因此可以這么說(shuō)，python的名字空間就是一個(gè)字典.。

python里面有很多名字空間，每個(gè)地方都有自己的名字空間，互不干擾，不同空間中的兩個(gè)相同名字的變量之間沒(méi)有任何聯(lián)系一般有4種: LEGB四種

locals: 函數(shù)內(nèi)部的名字空間，一般包括函數(shù)的局部變量以及形式參數(shù)

enclosiing function: 在嵌套函數(shù)中外部函數(shù)的名字空間, 對(duì)fun2來(lái)說(shuō)，　fun1的名字空間就是。

globals: 當(dāng)前的模塊空間，模塊就是一些py文件。也就是說(shuō)，globals()類似全局變量。

__builtins__: 內(nèi)置模塊空間，　也就是內(nèi)置變量或者內(nèi)置函數(shù)的名字空間。

當(dāng)程序引用某個(gè)變量的名字時(shí)，就會(huì)從當(dāng)前名字空間開(kāi)始搜索。搜索順序規(guī)則便是: LEGB.

locals  -> enclosing function -> globals -> __builtins

一層一層的查找，找到了之后，便停止搜索，如果最后沒(méi)有找到,則拋出在NameError的異常。這里暫時(shí)先不討論賦值操作。
比如例1中的a = x + 1　這行代碼，需要引用x, 則按照LEGB的順序查找，locals()也就是func2的名字空間沒(méi)有，進(jìn)而開(kāi)始E，也就是func1,里面有，找到了，停止搜索，還有后續(xù)工作，就是把x也加到自己的名字空間，這也是為什么fun2的名字空間里面也有x的原因。

其實(shí)上面都已經(jīng)說(shuō)了，這里暫時(shí)簡(jiǎn)單列一下

使用locals()訪問(wèn)局部命名空間

使用globals()訪問(wèn)全局命名空間
這里有一點(diǎn)需要注意，就是涉及到了from A import B　和import A的一點(diǎn)區(qū)別。

#!/usr/bin/env python
# encoding: utf-8

import copy
from copy import deepcopy


def func():
    x = 123
    print "func locals:",locals()

s = "hello world"
if __name__ == "__main__":
    func()
    print "globals:", globals()

輸出結(jié)果:

func locals: {"x": 123}
globals: {"__builtins__": ,
 "__file__": "test.py",
 "__package__": None, 
"s": "hello world",
"func": ,
 "deepcopy": , 
"__name__": "__main__",
 "copy": , 
"__doc__": None}

從輸出結(jié)果可以看出globals()包含了定義的函數(shù)，變量等。對(duì)于 "deepcopy": 可以看出deepcopy已經(jīng)被導(dǎo)入到自己的名字空間了，而不是在copy里面。　而導(dǎo)入的import copy則還保留著自身的名字空間。因此要訪問(wèn)copy的方法，就需要使用copy.function了。這也就是為什么推薦使用import module的原因，因?yàn)?b>from A import B這樣會(huì)把B引入自身的名字空間，容易發(fā)生覆蓋或者說(shuō)污染。

每個(gè)名字空間都有自己的生存周期，如下:

__builtins__: 在python解釋器啟動(dòng)的時(shí)候，便已經(jīng)創(chuàng)建,直到退出

globals: 在模塊定義被讀入時(shí)創(chuàng)建，通常也一直保存到解釋器退出。

locals : 在函數(shù)調(diào)用時(shí)創(chuàng)建, 直到函數(shù)返回，或者拋出異常之后，銷毀。　另外遞歸函數(shù)每一次均有自己的名字空間。

看著沒(méi)有問(wèn)題，但是有很多地方需要考慮。比如名字空間都是在代碼編譯時(shí)期確定的，而不是執(zhí)行期間。這個(gè)也就可以解釋為什么在例1中，before func2:的locals()里面包含了x: 1　這一項(xiàng)。再看下面這個(gè)，

def func():
    if False:
        x = 10 #該語(yǔ)句永遠(yuǎn)不執(zhí)行
    print x

肯定會(huì)報(bào)錯(cuò)的，但是錯(cuò)誤不是

NameError: global name "x" is not defined

而是:

UnboundLocalError: local variable "x" referenced before assignment

雖然x = 10永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行，但是在執(zhí)行之前的編譯階段，就會(huì)把x作為locals變量，但是后面編譯到print的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有賦值,因此直接拋出異常，locals()里面便不會(huì)有x。這個(gè)就跟例子2中,before func2里面沒(méi)有x是一個(gè)道理。

為什么要把賦值多帶帶列出來(lái)呢，因?yàn)橘x值操作對(duì)名字空間的影響很大，而且很多地方需要注意。
核心就是: 賦值修改的是命名空間，而不是對(duì)象, 比如:

a = 10

這個(gè)語(yǔ)句就是把a放入到了對(duì)應(yīng)的命名空間, 然后讓它指向一個(gè)值為10的整數(shù)對(duì)象。

a = []
a.append(1)

這個(gè)就是把a放入到名字空間，然后指向一個(gè)列表對(duì)象,　然而后面的a.append(1)這句話只是修改了list的內(nèi)容，并沒(méi)有修改它的內(nèi)存地址。因此
并沒(méi)有涉及到修改名字空間。
賦值操作有個(gè)特點(diǎn)就是: 賦值操作總是在最里層的作用域.也就說(shuō)，只要編譯到了有賦值操作，就會(huì)在當(dāng)前名字空間內(nèi)新創(chuàng)建一個(gè)名字，然后開(kāi)始才綁定對(duì)象。即便該名字已存在于賦值語(yǔ)句發(fā)生的上一層作用域中；

現(xiàn)在再看例子2, 就清晰多了， x += x 編譯到這里時(shí)，發(fā)現(xiàn)了賦值語(yǔ)句，于是準(zhǔn)備把x新加入最內(nèi)層名字空間也就是func2中，即使上層函數(shù)已經(jīng)存在了; 但是賦值的時(shí)候，又要用到x的值， 然后就會(huì)報(bào)錯(cuò):

UnboundLocalError: local variable "x" referenced before assignment

這樣看起來(lái)好像就是 內(nèi)部函數(shù)只可以讀取外部函數(shù)的變量，而不能做修改，其實(shí)本質(zhì)還是因?yàn)?b>賦值涉及到了新建locals()的名字。
在稍微改一點(diǎn):

#!/usr/bin/env python
# encoding: utf-8

def func1():
    x = [1,2]
    print "before func1:", locals()

    def func2():
        print "before fun2:", locals()
        x[0] += x[0] #就是這里使用x[0]其余地方不變
        print "after fun2:", locals()

    func2()
    print "after func1:", locals()

if __name__ == "__main__":
    func1()

這個(gè)結(jié)果就是：

before func1: {"x": [1, 2]}
before fun2: {"x": [1, 2]}
after fun2: {"x": [2, 2]}
after func1: {"x": [2, 2], "func2": }

咋正確了呢---這不應(yīng)該要報(bào)錯(cuò)嗎？ 其實(shí)不然，就跟上面的a.append(1)是一個(gè)道理。
x[0] += x[0] 這個(gè)并不是對(duì)x的賦值操作。按照LEGB原則， 搜到func1有變量x并且是個(gè)list, 然后將其加入到自己的locals(), 后面的x[0] += x[0], 就開(kāi)始讀取x的元素，并沒(méi)有影響func2的名字空間。另外無(wú)論func1與func2的名字空間的x 沒(méi)有什么關(guān)系，只不過(guò)都是對(duì)[1, 2]這個(gè)列表對(duì)象的一個(gè)引用。
這個(gè)例子其實(shí)也給了我們一個(gè)啟發(fā)，我們知道內(nèi)部函數(shù)無(wú)法直接修改外部函數(shù)的變量值，如例2，如果借助list的話， 就可以了吧！比如把想要修改的變量塞到一個(gè)list里面，然后在內(nèi)部函數(shù)里面做改變！當(dāng)然python3.x里面有了nonlocal關(guān)鍵字，直接聲明一下就可以修改了?？吹竭@里，對(duì)作用域理解應(yīng)該有一點(diǎn)點(diǎn)了吧。

我們都知道閉包是把外部函數(shù)的值放到func.func_closure里面，為什么不像上面的例子一樣直接放到函數(shù)的名字空間呢？
這是因?yàn)?b>locals()空間是在函數(shù)調(diào)用的時(shí)候才創(chuàng)建！ 而閉包只是返回了一個(gè)函數(shù)， 并沒(méi)有調(diào)用，也就沒(méi)有所謂的空間。

在最外層的模塊空間里locals()就是globals()

In [2]: locals() is globals()
Out[2]: True

另外我們可以手動(dòng)修改globals()來(lái)創(chuàng)建名字

In [3]: globals()["a"] = "abcde"
In [4]: a
Out[4]: "abcde"

但是locals()在函數(shù)里面的話， 貌似是不起作用的，如下：

In [5]: def func():
   ...:     x = 10
   ...:     print x
   ...:     print locals()
   ...:     locals()["x"] = 20
   ...:     print x
In [6]: func()
10
{"x": 10}
10

這是因?yàn)榻忉屍鲿?huì)將 locals 名字復(fù)制到 一個(gè)叫FAST的 區(qū)域來(lái)優(yōu)化訪問(wèn)速度，而實(shí)際上解釋器訪問(wèn)對(duì)象時(shí)，是從FAST區(qū)域里面讀取的，而非locals()。所以直接修改locals()并不能影響x(可以使用exec 動(dòng)態(tài)訪問(wèn)，不再細(xì)述)。 不過(guò)賦值操作，會(huì)同時(shí)刷新locals()和FAST區(qū)域。

查了不少資料，說(shuō)了這么多，我只想說(shuō)，作為python最核心的東西，名字空間還有很多很多地方需要探究，比如

作用域(scope)與名字空間, 這里只是模糊了二者的區(qū)別

面向?qū)ο?，也就是類的名字空間， 又有不一樣的地方。。。

學(xué)一點(diǎn)記錄一點(diǎn)吧。

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