目錄

• 　楔子
• 　名稱空間和作用域
• 　函式巢狀及作用域鏈
• 　函式名的本質
• 　閉包
• 　本章小結

楔子

假如有一個函式，實現返回兩個數中的較大值：

def my_max(x,y):
    m = x if x>y else y
    return m
bigger = my_max(10,20)
print(bigger)

之前是不是我告訴你們要把結果return回來你們就照做了？可是你們有沒有想過，我們為什麼要把結果返回？如果我們不返回m，直接在程式中列印，行不行？

來看結果：

>>> def my_max(x,y):
...     m = x if x>y else y
... 
>>> my_max(10,20)
>>> print(m)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'm' is not defined

報錯了！錯誤是“name 'm' is not defined”。變數m沒有被定義。。。為啥？我明明定義了呀！

在這裡我們首先回憶一下python程式碼執行的時候遇到函式是怎麼做的。

從python直譯器開始執行之後，就在記憶體中開闢了一個空間

每當遇到一個變數的時候，就把變數名和值之間的對應關係記錄下來。

但是當遇到函式定義的時候直譯器只是象徵性的將函式名讀入記憶體，表示知道這個函式的存在了，至於函式內部的變數和邏輯直譯器根本不關心。

等執行到函式呼叫的時候，python直譯器會再開闢一塊記憶體來儲存這個函式裡的內容，這個時候，才關注函式裡面有哪些變數，而函式中的變數會儲存在新開闢出來的記憶體中。函式中的變數只能在函式的內部使用，並且會隨著函式執行完畢，這塊記憶體中的所有內容也會被清空。

我們給這個“存放名字與值的關係”的空間起了一個名字——叫做名稱空間

程式碼在執行伊始，建立的儲存“變數名與值的關係”的空間叫做全域性名稱空間，在函式的執行中開闢的臨時的空間叫做區域性名稱空間

 

名稱空間和作用域

名稱空間的本質：存放名字與值的繫結關係

>>> import this
The Zen of Python, by Tim Peters

Beautiful is better than ugly.
Explicit is better than implicit.
Simple is better than complex.
Complex 
 
is better than complicated.
Flat is better than nested.
Sparse is better than dense.
Readability counts.
Special cases aren't special enough to break the rules.
Although practicality beats purity.
Errors should never pass silently.
Unless explicitly silenced.
In the face of ambiguity, refuse the temptation to guess.
There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.
Although that way may not be obvious at first unless you're Dutch.
Now is better than never.
Although never is often better than *right* now.
If the implementation is hard to explain, it's a bad idea.
If the implementation is easy to explain, it may be a good idea.
Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!

python之禪

 

在python之禪中提到過：名稱空間是一種絕妙的理念，讓我們盡情的使用發揮吧！

 

名稱空間一共分為三種：

　　全域性名稱空間

　　區域性名稱空間

　　內建名稱空間

*內建名稱空間中存放了python直譯器為我們提供的名字：input,print,str,list,tuple...它們都是我們熟悉的，拿過來就可以用的方法。

三種名稱空間之間的載入與取值順序：

載入順序：內建名稱空間(程式執行前載入)->全域性名稱空間(程式執行中：從上到下載入)->區域性名稱空間(程式執行中：呼叫時才載入)

取值：

　　在區域性呼叫：區域性名稱空間->全域性名稱空間->內建名稱空間

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

print(10)

在區域性使用變數取值情況

　　在全域性呼叫：全域性名稱空間->內建名稱空間

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

f(10)
print(x)

在全域性引用變數x

print(max)

在全域性引用內建max

作用域

作用域就是作用範圍，按照生效範圍可以分為全域性作用域和區域性作用域。

全域性作用域：包含內建名稱空間、全域性名稱空間，在整個檔案的任意位置都能被引用、全域性有效

區域性作用域：區域性名稱空間，只能在區域性範圍內生效

globals和locals方法

print(globals())
print(locals())

在全域性呼叫globals和locals

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

func()

在區域性呼叫globals和locals

 

global關鍵字

 

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

print(a)
func()
print(a)

global關鍵字

 

返回頂部

函式的巢狀和作用域鏈

　　函式的巢狀呼叫

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)

函式的巢狀呼叫

　　函式的巢狀定義

def f1():
    print("in f1")
    def f2():
        print("in f2")

    f2()
f1()

函式的巢狀定義(一)

def f1():
    def f2():
        def f3():
            print("in f3")
        print("in f2")
        f3()
    print("in f1")
    f2()
    
f1()

函式的巢狀定義(二)

    函式的作用域鏈

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

f1()

作用域鏈（一）

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

f1()

作用域鏈（二）

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

f1()

作用域鏈（三）

  　　nonlocal關鍵字

# 1.外部必須有這個變數
# 2.在內部函式宣告nonlocal變數之前不能再出現同名變數
# 3.內部修改這個變數如果想在外部有這個變數的第一層函式中生效

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

f1()

nonlocal關鍵字

 

函式名的本質

函式名本質上就是函式的記憶體地址

1.可以被引用

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

f = func
print(f)

函式被引用

2.可以被當作容器型別的元素

def f1():
    print('f1')


def f2():
    print('f2')


def f3():
    print('f3')

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

函式被當作容易型別的元素

3.可以當作函式的引數和返回值

*不明白？那就記住一句話，就當普通變數用

第一類物件（first-class object）指
1.可在執行期建立
2.可用作函式引數或返回值
3.可存入變數的實體。

第一類物件的概念 返回頂部

閉包

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

閉包函式：

內部函式包含對外部作用域而非全劇作用域名字的引用，該內部函式稱為閉包函式
#函式內部定義的函式稱為內部函式

 

由於有了作用域的關係，我們就不能拿到函式內部的變數和函數了。如果我們就是想拿怎麼辦呢？返回呀！

我們都知道函式內的變數我們要想在函式外部用，可以直接返回這個變數，那麼如果我們想在函式外部呼叫函式內部的函式呢？

是不是直接就把這個函式的名字返回就好了？

這才是閉包函式最常用的用法

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

f = func()
f()

判斷閉包函式的方法__closure__

#輸出的__closure__有cell元素 ：是閉包函式
def func():
    name = 'eva'
    def inner():
        print(name)
    print(inner.__closure__)
    return inner

f = func()
f()

#輸出的__closure__為None ：不是閉包函式
name = 'egon'
def func2():
    def inner():
        print(name)
    print(inner.__closure__)
    return inner

f2 = func2()
f2()

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

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

閉包巢狀

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)

閉包函式獲取網路應用  

本章小結

名稱空間：

　　一共有三種名稱空間從大範圍到小範圍的順序：內建名稱空間、全域性名稱空間、區域性名稱空間

作用域（包括函式的作用域鏈）：

小範圍的可以用大範圍的
但是大範圍的不能用小範圍的
範圍從大到小（圖）

在小範圍內，如果要用一個變數，是當前這個小範圍有的，就用自己的
如果在小範圍內沒有，就用上一級的，上一級沒有就用上上一級的，以此類推。
如果都沒有，報錯

函式的巢狀：

　　巢狀呼叫

　　巢狀定義：定義在內部的函式無法直接在全域性被呼叫

函式名的本質：

　　就是一個變數，儲存了函式所在的記憶體地址

閉包：

　　內部函式包含對外部作用域而非全劇作用域名字的引用，該內部函式稱為閉包函式