python locals和globals

locals和globals

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咱们先偏离一下 HTML 处理的主题, 讨论一下 Python 如何处理变量。 Python 有两个内置的函数,locals和globals, 它们提供了基于 dictionary 的访问局部和全局变量的方式。

还记得locals吗? 您第一次是在这里看到的:

def unknown_starttag(self, tag, attrs):
        strattrs = "".join([' %s="%s"' % (key, value) for key, value in attrs])
        self.pieces.append("<%(tag)s%(strattrs)s>" % locals())

不, 等等, 此时您还不能理解locals。首先, 您须要学习关于命名空间的知识。这很枯燥, 可是很重要, 所以要要耐心些。

Python 使用叫作名字空间的东西来记录变量的轨迹。名字空间只是一个 dictionary ，它的键字就是变量名，它的值就是那些变量的值。实际上，名字空间能够象 Python 的 dictionary 同样进行访问，一会咱们就会看到。

在一个 Python 程序中的任何一个地方，都存在几个可用的名字空间。每一个函数都有着自已的名字空间，叫作局部名字空间，它记录了函数的变量，包括函数的参数和局部定义的变量。每一个模块拥有它自已的名字空间，叫作全局名字空间，它记录了模块的变量，包括函数、类、其它导入的模块、模块级的变量和常量。还有就是内置名字空间，任何模块都可访问它，它存放着内置的函数和异常。

当一行代码要使用变量x的值时，Python 会到全部可用的名字空间去查找变量，按照以下顺序:

1. 局部名字空间 - 特指当前函数或类的方法。若是函数定义了一个局部变量x, 或一个参数x，Python 将使用它，而后中止搜索。
2. 全局名字空间 - 特指当前的模块。若是模块定义了一个名为x的变量，函数或类，Python 将使用它而后中止搜索。
3. 内置名字空间 - 对每一个模块都是全局的。做为最后的尝试，Python 将假设x是内置函数或变量。

若是 Python 在这些名字空间找不到x，它将放弃查找并引起一个NameError异常，同时传 递There is no variable named 'x'这样一条信息，回到 例 3.18 “引用未赋值的变量”，您会看到一路上都有这样的信息。可是您并无体会到 Python 在给出这样的错误以前作了多少的努力。

	Python 2.2 引入了一种略有不一样但重要的改变，它会影响名字空间的搜索顺序: 嵌套的做用域。 在 Python 2.2 版本以前，当您在一个嵌套函数 或 lambda函数 中引用一个变量时，Python 会在当前 (嵌套的或lambda) 函数的名字空间中搜索，而后在模块的名字空间。Python 2.2 将只在当前 (嵌套的或lambda) 函数的名字空间中搜索，而后是在父函数的名字空间中搜索，接着是模块的名字空间中搜索。Python 2.1 可 以两种方式工做，缺省地，按 Python 2.0 的方式工做。可是您能够把下面一行代码增长到您的模块头部，使您的模块工做起来象 Python 2.2 的方式: from __future__ import nested_scopes

您是否为此而感到困惑? 不要绝望! 我敢说这一点很是酷。象 Python 中的许多事情同样，名字空间 在运行时直接能够访问。怎么样? 不错吧，局部名字空间能够经过内置的locals函数来访问。全局 (模块级别) 名字空间能够经过内置的globals函数来访问。

例 8.10. locals介绍

>>>def foo(arg):  ...x = 1 ...print locals() ...>>>foo(7)  {'arg': 7, 'x': 1} >>>foo('bar')  {'arg': 'bar', 'x': 1}

	函数foo在它的局部名字空间中有两个变量:arg，它的值是被传入函数的，和x, 它是在函数里定义的。
	locals返回一个名字/值对的 dictionary。这个 dictionary 的键字是字符串形式的变量名字，dictionary 的值是变量的实际值。因此用7来调用foo，会打印出包含函数两个局部变量的 dictionary:arg(7) 和x(1)。
	回想一下，Python 有动态数据类型，因此您能够很是容易地传递给arg一个字符串，这个函数 (和对locals的调用) 将仍然很好的工做。locals能够用于全部类型的变量。

locals对局部 (函数) 名字空间作了些什么，globals就对全局 (模块) 名字空间作了什么。然而globals更使人兴奋，由于一个模块的名字空间是更使人兴奋的。^[3] 不只仅是模块的名字空间包含了模块级的变量和常量，它还包括了全部在模块中定义的函数和类。再加上，它包括了任何被导入到模块中的东西。

回想一下 from module import 和 import module 之间的不一样。使用import module，模块自身被导入，可是它保持着自已的名字空间，这就是为何您须要使用模块名来访问它的函数或属性:module.function的缘由。可是使用from module import，其实是从另外一个模块中将指定的函数和属性导入到您本身的名字空间，这就是为何您能够直接访问它们却不须要引用它们所来源的模块的缘由。使用globals函数，您会真切地看到这一切的发生。

例 8.11. globals介绍

看看下面列出的在文件BaseHTMLProcessor.py尾部的代码块:

 if __name__ == "__main__": for k, v in globals().items():  print k, "=", v

不要被吓坏了，想一想之前您已经所有都看到过了。globals函数返回一个 dictionary，咱们使用items方法和多变量赋值来遍历 dictionary。在这里惟一的新东西就是globals函数。

如今从命令行运行这个脚本会获得下面的输出 (注意您的输出可能有略微的不一样, 这依赖于您的系统平台和所安装的 Python 版本):

c:\docbook\dip\py>python BaseHTMLProcessor.py

SGMLParser = sgmllib.SGMLParser  htmlentitydefs = <module 'htmlentitydefs' from 'C:\Python23\lib\htmlentitydefs.py'>  BaseHTMLProcessor = __main__.BaseHTMLProcessor  __name__ = __main__  ...略...

	SGMLParser使用了from module import从sgmllib中被导入。也就是说它被直接导入到咱们的模块名字空间了，就是这样。
	对比这个和htmlentitydefs, 它是用import被导入的。 也就是说htmlentitydefs模块自己也在名字空间中, 可是entitydefs变量定义在htmlentitydefs以外。
	这个模块只定义一个类,BaseHTMLProcessor, 不错。 注意这儿的值就是类自己，不是一个特别的类实例。
	记得 if __name__技巧 吗？当运行一个模块时 (对从另一个模块中导入而言) ，内置的__name__是一个特殊值__main__。由于咱们是把这个模块看成脚本从命令来运行的，故__name__值为__main__，这就是为何咱们这段简单地打印globals的代码能够执行的缘由。

	使用locals和globals函数，经过提供变量的字符串名字您能够动态地获得任何变量的值。这种方法提供了这样的功能: getattr 函数容许您经过提供函数的字符串名来动态地访问任意的函数。

在locals与globals之间有另一个重要的区别，您应该在它困扰您以前就了解它。它不管如何都会困扰您的，但至少您还记得了解过它。

例 8.12. locals是只读的,globals不是

 def foo(arg):
    x = 1 print locals()  locals()["x"] = 2  print "x=",x  z = 7 print "z=",z
foo(3)
globals()["z"] = 8  print "z=",z 

	由于使用3来调用foo，会打印出{'arg': 3, 'x': 1}。这个应该没什么奇怪的。
	locals是一个返回 dictionary 的函数, 而且在 dictionary 中设置一个值。您可能认为这样会改变局部变量x的值为2，但并不会。locals实际上没有返回局部名字空间，它返回的是一个拷贝。因此对它进行改变对局部名字空间中的变量值并没有影响。
	这样会打印出x= 1，而不是x= 2。
	在有了对locals的经验以后，您可能认为这样 不会 改变z的值，可是能够。因为 Python 在实现过程当中内部有所区别 (关于这些区别我宁肯不去研究，由于我自已尚未彻底理解) ，globals返回实际的全局名字空间，而不是一个拷贝: 与 locals 的行为彻底相反。因此对 globals 所返回的 dictionary 的任何的改动都会直接影响到全局变量。
	这样会打印出z= 8，而不是z= 7。

Footnotes

^[3] 我没有说得太多吧。