6.00 Introduction to Computer Science and Programming lec3 & lec4

之所以這兩個一起寫，是因為Lec3對我而言沒什麼內容，Python的東西不多。

Lec3的一個核心是：一個程式會在什麼時候停止？我認為有三種情況：1. 返回正確的值。2. 返回錯誤的值。3. 報錯

Python：

for variable in range(start, end):

    statement

Lec4裡function終於閃亮登場了。function由三部分組成：名字，參數和方法體，function的特點：Decomposition和Abstraction，我的理解是代碼複用和封裝。當然，人家講的更有道理，Decomposition是指將一個系統分解為相互獨立、可管理的子部分。Abstraciton則是建立了一個黑盒，輸入獲得輸出。

當方法被調用時，將產生下面這些操作：

1. 形參綁定到實參的值
2. 在進入函數時，將產生一個新的Scope

Python中一個很有趣的概念是Scope。Scope是指name到object的映射，變數、函數都有自己的Scope。Scope也叫stack frames。我認為stack frame來自於編譯器的實現，程式在運行時實際就是在不斷的進行壓棧、彈棧，這方面的內容可以參考《C專家編程》。下面關於Scope的介紹，參考自：http://www-inst.eecs.berkeley.edu/~selfpace/cs9honline/Q2/scope.html

有關Python中的Scope，要記住三點：

1. Scope中所有的name都same

學習Python時首先要記住的是Python中的一切都是有名字的，比如數字，字串，函數，類型，變數等。Python中所有的name都same，這與Java或C++不同，不同類型的name可以一樣，例如類blerg可以和變數blerg同時存在。執行下面的代碼，可以更好地理解這一點。

spoon = 2 + 2print spoondef spoon(x):    return x + 3print spoonspoon = 'foo'print spoon

在上面的Python代碼中，只有一個name spoon。spoon首先是一個數字，然後變成一個函數，最後成為字串的name。

2. name的Scope是它所在的檔案，類或函數

每個name都屬於一個namespace（在scheme中叫“environment”）。

def genius():    x = 2 + 2    print 'two plus two is', x

在上面的例子中，x的Scope為函數genius。當程式進入函數時，會首先將genius壓入棧中，然後x的範圍就是那個棧幀（StackFrame）。

x = 2 + 2def genius():    print 'two plus two is', xdef dummy():    x = 3    print 'two plus two is', xdef gullible(x):    print 'two plus two is', xgenius()dummy()print xgenius()gullible(5)

將上面的程式存到一個檔案中，如scopedemo.py，執行之，會出現有趣的結果。

上面的代碼首先為x建立了一個File範圍的Scope，genius函數建立了一個scope，但genius的scope中並不存在一個x。當在genius中引用x的時候，Python首先在genius的scope中尋找，若沒找到，則去包含此Scope的外層Scope尋找，因此genius中輸出x的值為4，如所示：

在genius中引用的是外部Scope定義的x。

在dumm()中，有自己的x定義，因此這裡x引用的是內部Scope的x。

在gullible(x)中，形參x在gullible()函數內聲明了一個

3. name屬於它所在的namespace

在一個namespace中，name的範圍是整個namespace，而不是從其聲明的位置開始。例如在dummy中，即使x = 3出現在dummy()的最後一行，x的scope仍然是dummy函數。如下面的例子：

x = 1def kumquat():    x = 5    print xdef gazebo():    print x    # many lines of code...    # many lines of code...    # many lines of code...    x = 5def hullabaloo(y):    if y > 3:        x = 5    print xkumquat()gazebo()hullabaloo(1)hullabaloo(6)

在調用gazebo()的時候，儘管對x的指派陳述式在最後，但其Scope卻是整個函數，因此gazebo()的print x語句會報錯，而不是輸出1.

如何將一個變數的值傳遞到外層的scope呢？可以使用global關鍵字實現，global關鍵字將使變數的Scope擴充為File級。

x = 2def foible():    x = x + 1def spatula():    global x    x = x + 1print xfoible()print xspatula()print x

在上面的代碼中，spatula()執行之後x的值變為3，因為spatula()中x的Scope是File。