作用域

程序创建, 访问, 改变一个变量时, 都是在一个保存该变量的空间内进行, 这个空间被称为命名空间, 即作用域

• Built-in 内置

  • 可以在Python环境中的任何模块, 任意位置访问和调用

• Global 全局变量

  • 只作用于当前模块(可以理解为当前文件)
  • 可以简单地理解为定以在函数外的变量就是全局变量, 如果在函数体定义那就时局部变量.

  • 如何将局部变量变成全局变量?

    • 使用global关键字

      a = 1
      
      def foo():
          global a
          a = 2
          print(a)
      
      foo()
      print(a)

• Enclosed(嵌套) 自由变量

  在嵌套函数中, 访问函数体之外的非全局变量

  • 只作用于嵌套函数体
  • 最大的应用就是闭包
  • 自由变量是个相对的概念

  • 将局部变量变成自由变量

    • 使用nonlocal关键字

      def make_averager():
          total = 0
          count = 0
          def averager(value):
              nonlocal total, count
              total += value
              count += 1
              return total / count
          return averager
          
      my_avg = make_averager()
      print(my_avg(1))
      print(my_avg(2))

• Local局部变量

  • 只作用于当前函数体

  • 一旦变量在函数体中赋值, 那么该变量相对该函数来说就是局部变量

    a = 1
    b = []
    
    
    def foo():
        a = 2
        b.append(2)
        # 局部变量会在函数声明的时候就定义好
        # 不是按照我们逻辑思维上先执行全局变量b.append(2), 然后再声明一个局部变量b
        # 而是再函数声明之初就已经定义了b为局部变量
        # b = 3
        return None
    
    foo()
    print(a)
    print(b)

闭包和装饰器

• 闭包

  闭包指延申了作用域的函数, 也就是作用域中的Enclosed的概念

  def make_averager():
      series = []
      def averager(value):
          series.append(value)
          total = sum(series)
          return total / len(series)
      return averager
  
  # my_avg就是延申了作用域的函数
  # series就是被延申作用域的变量
  my_avg = make_averager()
  print(my_avg(1))
  print(my_avg(2))

• 装饰器

  • 实现原理

    就是闭包, 延申了被装饰函数的作用域, 本质是将函数作为参数传递给一个可调用对象(函数或类)

  • 目的

    增加和扩展可调用对象(函数或类)的行为

  • 实现一个装饰器

    • 通过@关键字装饰函数

      def clock_it_deco(func):
          def wrapper(*args, **kwargs):
              start_time = time.time()
              result = func(*args, **kwargs)
              end_time = time.time()
              print(f"{func.__name__} execute time: {format(end_time - start_time, '.2f')} s")
              return result
          return wrapper
      
      # @other_deco
      @clock_it_deco
      def foo(a, b):
          count = 1
          while True:
              if count > a ** b:
                  break
              count += 1
      
      foo(10, 5)

    • 等同于

      foo = clock_it_deco(foo)
      foo(10, 5)