函数进阶——名称空间与作用域

一、函数的命名空间

命名空间一共分为一下三种:

1)内置命名空间 —— Python解释器

  1.就是python解释器一启动就可以使用的名字存储在内置命名空间中

  2.内置的名字在启动解释器的时候被加载进内存里

2)全局命名空间 —— 我们写的代码但不是函数中的代码

  1.是在程序从上到下被执行的过程中依次加载进内存的

  2.放置了我们设置的所有变量名和函数名

3)局部命名空间 —— 函数

  1.就是函数内部定义的名字

  2.当调用函数的时候,才会产生这个名称空间,随着函数执行的结束,这个命名空间又消失了

注:

1、 在局部:可以使用全局、内置命名空间中的名字

2、在全局:可以使用内置命名空间中的名字,但是不能用局部中使用

3、在内置:不能使用局部和全局的名字的

三种命名空间之间的加载与取值顺序: 

加载顺序:内置命名空间(程序运行前加载)->全局命名空间(程序运行中:从上到下加载)->局部命名空间(程序运行中:调用时才加载)

取值:

  在局部调用:局部命名空间->全局命名空间->内置命名空间

在局部使用变量取值情况:

x = 1
def f(x):
    print(x)

print(10)
#在全局调用:全局命名空间->内置命名空间

 在全局引用变量x:

x = 1
def f(x):
    print(x)

f(10)
print(x)

在全局引用内置max:

print(max)

二、函数的作用域

作用域就是作用范围,按照生效范围可以分为全局作用域和局部作用域。

1)全局作用域——作用在全局——内置和全局名字空间中的名字都属于全局作用域

  —————— globals()  注:永远打印全局的名字

2)局部作用域——作用在局部——函数(局部名字空间中的名字属于局部作用域)

  —————— locals()    注:输出什么,根据locals所在的位置

globals和locals方法

print(globals())
print(locals())
def func():
    a = 12
    b = 20
    print(locals())
    print(globals())

func(

  关键字:global

  1.对于不可变数据类型,在局部可查看全局作用域中的变量,但是不能直接修改

  2.如果想要修改,需要在程序的一开始添加global声明

  3.如果在一个局部(函数)内声明了一个global变量,那么这个变量在局部的所有操作将对全局的变量有效

a = 10
def func():
    global a
    a = 20

print(a)
func()
print(a)

三、函数的嵌套和作用域链

1)函数的嵌套调用

def max2(x,y):
    m  = x if x>y else y
    return m

def max4(a,b,c,d):
    res1 = max2(a,b)
    res2 = max2(res1,c)
    res3 = max2(res2,d)
    return res3

# max4(23,-7,31,11)

2)函数的嵌套定义

#函数的嵌套定义(一)
def f1():
    print("in f1")
    def f2():
        print("in f2")

    f2()
f1()
#函数的嵌套定义(二)
def f1():
    def f2():
        def f3():
            print("in f3")
        print("in f2")
        f3()
    print("in f1")
    f2()
    
f1()

3)函数的作用域链

def f1():
    a = 1
    def f2():
        def f3():
            print(a)
        f3()
    f2()

f1()
def f1():
    a = 1
    def f2():
        a = 2
    f2()
    print('a in f1 : ',a)

f1()

    nonlocal关键字

# 1.外部必须有这个变量
# 2.在内部函数声明nonlocal变量之前不能再出现同名变量
# 3.内部修改这个变量如果想在外部有这个变量的第一层函数中生效
def f1():
    a = 1
    def f2():
        nonlocal a
        a = 2
    f2()
    print('a in f1 : ',a)

f1()

4)函数的本质

函数名本质上就是函数的内存地址

1.可以被引用

def func():
    print('in func')

f = func
print(f)

2.可以被当作容器类型的元素

def f1():
    print('f1')


def f2():
    print('f2')


def f3():
    print('f3')

l = [f1,f2,f3]
d = {'f1':f1,'f2':f2,'f3':f3}
#调用
l[0]()
d['f2']()

3.可以当作函数的参数和返回值

*不明白?那就记住一句话,就当普通变量用

第一类对象(first-class object)指
1.可在运行期创建
2.可用作函数参数或返回值
3.可存入变量的实体。
def func():
    print(123)

def wahaha(f):
    f()
    return f           #函数名可以作为函数的返回值

qqxing = wahaha(func)   # 函数名可以作为函数的参数
qqxing()

 5)闭包

嵌套函数,内部函数调用外部函数的变量

闭包函数:

内部函数包含对外部作用域而非全剧作用域名字的引用,该内部函数称为闭包函数
#函数内部定义的函数称为内部函数

由于有了作用域的关系,我们就不能拿到函数内部的变量和函数了。如果我们就是想拿怎么办呢?返回呀!

我们都知道函数内的变量我们要想在函数外部用,可以直接返回这个变量,那么如果我们想在函数外部调用函数内部的函数呢?

是不是直接就把这个函数的名字返回就好了?

这才是闭包函数最常用的用法

  1.闭包的常用的用法:

def func():
    name = 'eva'
    def inner():
        print(name)
    return inner

f = func()
f()

  2.判断闭包函数的方法__closure__

#输出的__closure__有cell元素 :是闭包函数
def func():
    name = 'eva'
    def inner():
        print(name)
    print(inner.__closure__)
    return inner

f = func()
f()

#输出的__closure__为None :不是闭包函数
name = 'egon'
def func2():
    def inner():
        print(name)
    print(inner.__closure__)
    return inner

f2 = func2()
f2()

  3.闭包嵌套

def wrapper():
    money = 1000
    def func():
        name = 'eva'
        def inner():
            print(name,money)
        return inner
    return func

f = wrapper()
i = f()
i()

  4.闭包函数获取网络应用

from urllib.request import urlopen

def index():
    url = "http://www.xiaohua100.cn/index.html"
    def get():
        return urlopen(url).read()
    return get

xiaohua = index()
content = xiaohua()
print(content)

小结:

命名空间:

  一共有三种命名空间从大范围到小范围的顺序:内置命名空间、全局命名空间、局部命名空间

作用域(包括函数的作用域链):

小范围的可以用大范围的
但是大范围的不能用小范围的
范围从大到小(图)

在小范围内,如果要用一个变量,是当前这个小范围有的,就用自己的
如果在小范围内没有,就用上一级的,上一级没有就用上上一级的,以此类推。
如果都没有,报错

函数的嵌套:

  嵌套调用

  嵌套定义:定义在内部的函数无法直接在全局被调用

函数名的本质:

  就是一个变量,保存了函数所在的内存地址

闭包:

  内部函数包含对外部作用域而非全剧作用域名字的引用,该内部函数称为闭包函数

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转载自blog.csdn.net/qq_41922768/article/details/82285848
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