Python 內(nèi)置函數(shù):——locals 和 globals介紹

在理解這兩個(gè)函數(shù)時(shí)，首先來(lái)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(lái)記錄變量的軌跡。名字空間只是一個(gè)字典，它的鍵字就是變量名，字典的值就是那些變量的值。

實(shí)際上，名字空間可以像 Python 的字典一樣進(jìn)行訪問(wèn)。

每個(gè)函數(shù)都有著自已的名字空間，叫做局部名字空間，它記錄了函數(shù)的變量，包括函數(shù)的參數(shù)和局部定義的變量。每個(gè)模塊擁有它自已的名字空間，叫做全局名字空間，它記錄了模塊的變量，包括函數(shù)、類、其它導(dǎo)入的模塊、模塊級(jí)的變量和常量。還有就是內(nèi)置名字空間，任何模塊均可訪問(wèn)它，它存放著內(nèi)置的函數(shù)和異常。

當(dāng)一行代碼要使用變量 x 的值時(shí)，Python 會(huì)到所有可用的名字空間去查找變量，按照如下順序：

1. 局部名字空間 - 特指當(dāng)前函數(shù)或類的方法。如果函數(shù)定義了一個(gè)局部變量 x，Python將使用這個(gè)變量，然后停止搜索。
2. 全局名字空間 - 特指當(dāng)前的模塊。如果模塊定義了一個(gè)名為 x 的變量，函數(shù)或類，Python將使用這個(gè)變量然后停止搜索。
3. 內(nèi)置名字空間 - 對(duì)每個(gè)模塊都是全局的。作為最后的嘗試，Python 將假設(shè) x 是內(nèi)置函數(shù)或變量。

如果 Python 在這些名字空間找不到 x，它將放棄查找并引發(fā)一個(gè) NameError 的異常，同時(shí)傳遞 There is no variable named 'x' 這樣一條信息。

局部變量函數(shù) locals 例子（locals 返回一個(gè)名字/值對(duì)的字典）：

實(shí)例

def foo(arg, a):
    x = 1
    y = 'xxxxxx'
    for i in range(10):
        j = 1
        k = i
    print(locals())
#調(diào)用函數(shù)的打印結(jié)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，模塊自身被導(dǎo)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(lái)訪問(wèn)它的函數(shù)或?qū)傩裕╩odule.function）的原因。但是使用 from module import，實(shí)際上是從另一個(gè)模塊中將指定的函數(shù)和屬性導(dǎo)入到你自己的名字空間，這就是為什么你可以直接訪問(wèn)它們卻不需要引用它們所來(lái)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：

1. locals() 實(shí)際上沒(méi)有返回局部名字空間，它返回的是一個(gè)拷貝。所以對(duì)它進(jìn)行修改，修改的是拷貝，而對(duì)實(shí)際的局部名字空間中的變量值并無(wú)影響。
2. globals() 返回的是實(shí)際的全局名字空間，而不是一個(gè)拷貝與 locals 的行為完全相反。

所以對(duì) globals 所返回的 dictionary 的任何的改動(dòng)都會(huì)直接影響到全局變量的取值。

實(shí)例

#!/usr/bin/env python    
z = 7 #定義全局變量  
def foo(arg):  
    x = 1  
    print( locals() )  
    print('x=',x)
    locals()['x'] = 2 #修改的是局部名字空間的拷貝，而實(shí)際的局部名字空間中的變量值并無(wú)影響。  
    print( locals() )
    print( "x=",x )
 
foo(3)  
print( globals() )
print( 'z=',z )
globals()["z"] = 8 #globals（）返回的是實(shí)際的全局名字空間，修改變量z的值  
print( globals() )
print( "z=",z )

輸出結(jié)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__':, '__file__': 'test.py', '__cached__': None, 'z': 7, 'foo':}
z= 7
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x10b099358>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__':, '__file__': 'test.py', '__cached__': None, 'z': 8, 'foo':}
z= 8