命名空间

命名空间(Namespace)是从名称到对象的映射。各个命名空间是独立的，没有任何关系的，所以一个命名空间中不能有重名，但不同的命名空间是可以重名而没有任何影响。

一般有三种命名空间：

• 内置名称（built-in names）， Python 语言内置的名称，比如函数名 abs、char 和异常名称 BaseException、Exception 等等。
• 全局名称（global names），模块中定义的名称，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。
• 局部名称（local names），函数中定义的名称，记录了函数的变量，包括函数的参数和局部定义的变量。（类中定义的也是）

命名空间查找顺序:

假设我们要使用变量 runoob，则 Python 的查找顺序为：局部的命名空间 -> 全局命名空间 -> 内置命名空间。

# var1 是全局名称
var1 = 5
def some_func(): 
  
    # var2 是局部名称
    var2 = 6
    def some_inner_func(): 
  
        # var3 是内嵌的局部名称
        var3 = 7

作用域

在一个 python 程序中，直接访问一个变量，会从内到外依次访问所有的作用域直到找到，否则会报未定义的错误。

有四种作用域：

• L（Local）：最内层，包含局部变量，比如一个函数/方法内部。
• E（Enclosing）：包含了非局部(non-local)也非全局(non-global)的变量。比如两个嵌套函数，一个函数（或类） A 里面又包含了一个函数 B ，那么对于 B 中的名称来说 A 中的作用域就为 nonlocal。
• G（Global）：当前脚本的最外层，比如当前模块的全局变量。
• B（Built-in）： 包含了内建的变量/关键字等，最后被搜索。

LEGB 规则（Local, Enclosing, Global, Built-in）：Python 查找变量时的顺序是： L –> E –> G –> B。

1. Local：当前函数的局部作用域。
2. Enclosing：包含当前函数的外部函数的作用域（如果有嵌套函数）。
3. Global：当前模块的全局作用域。
4. Built-in：Python 内置的作用域。

在局部找不到，便会去局部外的局部找（例如闭包），再找不到就会去全局找，再者去内置中找。

Python 中只有模块（module），类（class）以及函数（def、lambda）才会引入新的作用域，其它的代码块（如 if/elif/else/、try/except、for/while等）是不会引入新的作用域的，也就是说这些语句内定义的变量，外部也可以访问，如下代码：

>>> if True:
...  msg = 'I am from Runoob'
... 
>>> msg
'I am from Runoob'
>>> 

global 和 nonlocal 关键字

当内部作用域想修改外部作用域的变量时，就要用到 global 和 nonlocal 关键字了。

#!/usr/bin/python3
 
num = 1
def fun1():
    global num  # 需要使用 global 关键字声明
    print(num) # 1
    num = 123
    print(num) # 123
fun1()
print(num) # 123

如果要修改嵌套作用域（enclosing 作用域，外层非全局作用域）中的变量则需要 nonlocal 关键字了

#!/usr/bin/python3
 
def outer():
    num = 10
    def inner():
        nonlocal num   # nonlocal关键字声明
        num = 100
        print(num) # 100
    inner()
    print(num) # 100
outer()

#!/usr/bin/python3
 
a = 10
def test():
    a = a + 1
    print(a)
test() # 报错

错误信息为局部作用域引用错误，因为 test 函数中的 a 使用的是局部，未定义，无法修改。