Python作用域

python作用域

LEGB原則

python中作用域有四種：

L （Local） 局部作用域
E （Enclosing） 閉包函數外的函數中
G （Global） 全局作用域
B （Built-in） 內建作用域

python按照LEGB原則搜索變量，即優先級L>E>G>B。

#dir 爲python內建函數
dir = 1 # Global
def outer():
    dir = 2  # Enclosing
    def inner():
        dir = 3 # Local
        return dir
    return inner

print outer()() # 輸出3

作用域（Scope）和命名空間（NameSpace）

def/lambda會創建新的作用域，生成器表達式都有引入新的作用域，class的定義沒有作用域，只是創建一個隔離的命名空間。在Python中，scope是由namespace按特定的層級結構組合起來的。scope一定是namespace，但namespace不一定是scope。命名空間跟作用域的區別是，它不能在裏面再嵌套其他作用域。下面看兩個例子。

例1

a = 1
def test():
    a += 1
    a = 2

test() #異常

UnboundLocalError: local variable ‘a’ referenced before assignment。這是因爲解釋器看到a+=1時，按照LEGB優先在Local中找到了a的聲明，執行時先a+=1在a=2聲明之前，所有拋出異常。

例2

class A(object):
    x = 2
    gen = (x*i for i in xrange(5))

if __name__ == "__main__":
    a = A()
    print list(a.gen)#異常

上面的代碼會拋出異常：NameError: global name ‘x’ is not defined。這是因爲gen = （x for _ in xrange(5）是生成器，會產生新的作用域。而classA 中並不產生作用域。按照LEGB原則，不能找到x的定義，所以拋出異常。解決這個問題有幾種方案。
1，將x定義爲全局變量，這樣可以解決異常，但是可能違背了類的邏輯。
2，將生成器表達式改爲列表表達式。

gen = [x*i for i in xrange(5)]

在python2中，列表表達式不產生新的作用域，所以不會拋出異常。但是在python3中仍有異常。
3，用A.x的方式訪問類屬性。

gen = (A.x*i for i in xrange(5))

4，引入lambda函數，將class命名空間的x作爲變量傳入到匿名函數中。

gen = (lambda x: (x*i for i in xrange(5)))(x)

這個問題可以理解爲class不能產生作用域導致的，在函數中就沒有這個問題。

def test():
    x = 2
    gen = (i * x for i in xrange(5))
    return gen

gen = test()
print list(gen)#輸出[0, 2, 4, 6, 8]