命名空间的定义

• python解释器在加载py文件时在内存中开辟的空间，该空间使用字典来存放对象与值。字典的键保存了py文件中的变量名、方法名、类名及其他环境变量名，对应的值保存了该对象的值(或内存地址或None)。
• 命名空间一般有3种：
• 内置命名空间：python语言内置的名字，例如内置函数名str、int和异常名BaseException、Exception 等等。

print(dir(__builtins__))  # 查看内部命名空间的方法
out:  # 以下都是内部命名空间中的名字
['ArithmeticError', 'AssertionError', 'AttributeError', 'BaseException', 'BlockingIOError', 
 'BrokenPipeError', 'BufferError', 'BytesWarning', 'ChildProcessError', 'ConnectionAbortedError',
 'ConnectionError', 'ConnectionRefusedError', 'ConnectionResetError', 'DeprecationWarning',
 'EOFError', 'Ellipsis', 'EnvironmentError', 'Exception', 'False', 'FileExistsError', 'FileNotFoundError', 
 'FloatingPointError', 'FutureWarning', 'GeneratorExit', 'IOError', 'ImportError', 'ImportWarning', 
 'IndentationError', 'IndexError', 'InterruptedError', 'IsADirectoryError', 'KeyError', 
 'KeyboardInterrupt', 'LookupError', 'MemoryError', 'ModuleNotFoundError', 'NameError',
 'None', 'NotADirectoryError', 'NotImplemented', 'NotImplementedError', 'OSError', 
 'OverflowError', 'PendingDeprecationWarning', 'PermissionError', 'ProcessLookupError', 
 'RecursionError', 'ReferenceError', 'ResourceWarning', 'RuntimeError', 'RuntimeWarning', 
 'StopAsyncIteration', 'StopIteration', 'SyntaxError', 'SyntaxWarning', 'SystemError', 'SystemExit', 
 'TabError', 'TimeoutError', 'True', 'TypeError', 'UnboundLocalError', 'UnicodeDecodeError', 
 'UnicodeEncodeError', 'UnicodeError', 'UnicodeTranslateError', 'UnicodeWarning', 'UserWarning',
 'ValueError', 'Warning', 'WindowsError', 'ZeroDivisionError', '__build_class__', '__debug__',
 '__doc__', '__import__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'abs', 'all', 'any', 'ascii', 
 'bin', 'bool', 'breakpoint', 'bytearray', 'bytes', 'callable', 'chr', 'classmethod', 'compile', 'complex',
 'copyright', 'credits', 'delattr', 'dict', 'dir', 'divmod', 'enumerate', 'eval', 'exec', 'exit', 'filter', 'float', 
 'format', 'frozenset', 'getattr', 'globals', 'hasattr', 'hash', 'help', 'hex', 'id', 'input', 'int', 'isinstance', 
 'issubclass', 'iter', 'len', 'license', 'list', 'locals', 'map', 'max', 'memoryview', 'min', 'next', 'object',
 'oct', 'open', 'ord', 'pow', 'print', 'property', 'quit', 'range', 'repr', 'reversed', 'round', 'set', 'setattr', 
 'slice', 'sorted', 'staticmethod', 'str', 'sum', 'super', 'tuple', 'type', 'vars', 'zip']

• 全局命名空间：当前执行的py文件中定义的名字，如变量名、函数名、类名、导入模块名等等。全局命名空间仅有一个。

print(globals())

• 局部命名空间：在函数或类中内部定义的名字，包括变量名、参数名、内部函数名、内部方法名。局部命名空间可以有多个，函数(方法)执行时创建、结束后销毁。

print(locals())

命名空间的加载顺序

1. 内置(Built-in)命名空间
2. 全局(global)命名空间
3. 局部(local)命名空间

取值顺序->LEGB原则

调用对象时python会按如下顺序查找：

1. 局部(local)命名空间
2. 非本地(Enclosing)命名空间
3. 全局(Global)命名空间
4. 内置(Built-in)命名空间

经过以上四步未能找到该对象名字时就会报错。

命名冲突的情况

在同一个命名空间下，名字和值是一 一对应的。在不同命名空间下，同一个名字可以存在三个不同的对象：局部名字的对象、非本地名字的对象、全局名字的对象，python会按照LEGB原则就近查找。

text = 123
def out():
    text = 456
    print('out',text)
    def inner():
        text = 789
        print('inner',text)
    inner()
    
out()
print(text)

out:
out 456
inner 789
123

命名冲突的解决方法

1. 如果在同一个命名空间内发生命名冲突，后面执行的命名会覆盖前面的命名。那么写代码时避免重名是第一最佳解决方案。
2. 如果是导入模块的名字冲突，可以在导入模块时重命名，案例如下。

from threading import enumerate as en
# 多线程模块中的enumerate函数和内置函数enumerate会发生命名冲突

3. 假设发生了命名冲突，可以del删除最近代码的那个名字，恢复使用名字的原来功能。

str='123'  # str是内置模块中的函数名，假如你把它当作变量名为其赋值为'123'
print(str))  # 此时输出的是123，不能调用原来的str函数功能
str(456)  # 执行这条语句会报错，因为str现在是值为'123'的变量，该变量没有将数字转成字符串的功能。
del str  # 删除变量str
str(456)  # 此时str重新指向内置函数str，可以执行它把数字转成字符串。

关于Global和nonlocal

• 在内层空间可以直接引用用全局命名空间和非本地命名空间中的名字。

text1 = '全局命名空间变量'
def out():
    text2 = '外层命名空间变量'
    def inner():
        print(text1)
        print(text2)
    inner()

out()

out:
全局命名空间变量
外层命名空间变量

• 在内层空间不能修改全局命名空间和非本地命名空间中的名字。

text1 = '全局命名空间变量'
def out():
    text2 = '外层命名空间变量'
    def inner():
        text1 += '在内层打印'  # UnboundLocalError: local variable 'text1' referenced before assignment
        text2 += '在内层打印'  # UnboundLocalError: local variable 'text2' referenced before assignment
        print(text1)
        print(text2)
    inner()

out()

• 若要在内层空间修改全局命名空间和非本地命名空间中的名字，必须先声明再修改。

text1 = '全局命名空间变量’
def out():
    text2 = '外层命名空间变量'
    def inner():
        global text1
        nonlocal text2
        text1 += '在内层修改'
        text2 += '在内层修改'
        print(text1)
        print(text2)
    inner()

out()
out:
全局命名空间变量在内层修改
外层命名空间变量在内层修改

调用函数时数据参数与容器参数的区别

讲这个概念前先看一下代码案例：

def update(number: int, table: list) -> None:
    number += 1
    table[0] += 1


if __name__ == '__main__':
    number = 100
    table = [100, 200, 300, 400, 500]
    update(number, table)
    print(number)
    print(table)

out:
100
[101, 200, 300, 400, 500]

有没有很懵的？为什么update函数改变了table[0]的值，而number的值没变化？

• 首先搞清楚全局名字和局部名字：在当前执行脚本中的名字是全局名字，所以number = 100和print(number)这里的number是全局名字，而update函数里面的number是局部名字。它们就好像重名的2个人，虽然名字一样，但不是一个人，所以在函数内部的number += 1不会影响全局的number的值。

• 同理可知table = [100, 200, 300, 400, 500]和print(table)这里的table是全局名字，而update函数里面的table是局部名字。它们为什么好像是一个人？在函数内部修改了局部名字的值造成函数外部全局名字的值也跟着变呢？
• 由于数据复制速度快且不耗费内存，所以调用函数传数据参数时python解释器会复制值到被调用函数的局部命名空间中；
• 由于容器可能存在成员众多且多级嵌套的情况使得复制容器速度慢且耗费内存，所以调用函数传容器参数时python解释器只是复制内存地址到被调用函数的局部命名空间中。
• 数据：字符串str、字节串bytes、整数int、浮点数float等。
• 容器：列表list、元组tuple、字典dict、集合set等。

总结：调用函数传参时，传数据参数时内外隔离；传容器参数时内外共享。所以编写代码的时候要特别留神将容器做函数参数的情况，记住此时函数内修改容器中的值函数外也会受影响。