Python命名空間詳解

通俗的來說，Python中所謂的命名空間可以理解為一個容器。在這個容器中可以裝許多標識符。不同容器中的同名的標識符是不會相互衝突的。理解python的命名空間需要掌握三條規則：

第一，賦值（包括顯式賦值和隱式賦值）產生標識符，賦值的地點決定標識符所處的命名空間。

第二，函數定義（包括def和lambda）產生新的命名空間。

第三，python搜尋一個標識符的順序是"LEGB"。

所謂的"LEGB"是python中四層命名空間的英文名字首字母的縮寫。
最裡面的一層是L（local），表示在一個函數定義中，而且在這個函數裡面沒有再包含函數的定義。
第二層E(enclosing function)，表示在一個函數定義中，但這個函數裡面還包含有函數的定義，其實L層和E層只是相對的。
第三層G(global)，是指一個模組的命名空間，也就是說在一個.py檔案中定義的標識符，但不在一個函數中。
第四層B（builtin），是指python解譯器啟動時就已經具有的命名空間，之所以叫builtin是因為在python解譯器啟動時會自動載入__builtin__模組，這個模組中的list、str等內建函數的就處於B層的命名空間中。

這三條規則通過一個例子來看比較明白。如下面例子所示：

>>> g = int('0x3', 0)>>> def outFunc():  e = 2    g = 10  def inFunc():     l = 1     return g + e    return inFunc()>>> outFunc() ===> 12

來詳細看看這段代碼中的標識符。
第1行，適用第一條規則“賦值產生標識符”，因此產生一個標識符g。“賦值的地點決定標識符所處的命名空間”，因為g是沒有在一個函數定義中，因此g處於'G'層命名空間中。這一行中還有一個標識符，那就是int。那麼int是在什麼地方定義的呢？由於int是內建函數，是在__builtin__模組中定義的，所以int就處於'B'的層命名空間中。
第2行，適用第一條規則，由於def中包含一個隱性的賦值過程，這一行產生一個標識符outFunc，outFunc並不處於一個函數定義的內部，因此，outFunc處於'G'層命名空間中。此外，這一行還適用第二條規則，產生一個新的命名空間。
第3行，適用第一條規則，產生個標識符e，而且由於這是在一個函數定義內，並且內部還有函數定義，因此e處於'E'層命名空間中。
第4行要注意，適用第一條規則，產生一個標識符g，這個g與e一樣外於'E'層命名空間中。這個g與第一行的g是不同的，因為所處的命名空間不一樣。
第5行，適用第一條規則，產生一個處於'E'層命名空間的標識符inFunc。與第2行一樣，這一行定義函數也產生一個新的命名空間。
第6行，適用第一條規則，產生一個標識符l，由於這個l處於一個函數內部，而且在這個函數內部沒有其他函數的定義，因此l處於'L'層命名空間中。
第7行，適用第三條規則，python解譯器首先看到標識符g，按照LEGB的順序往上找，先找L層（也就是在inFunc內部），沒有。再找E層，有，值為10。因此這裡的g的值為10。尋找過程到為止，並不會再往上找到'G'層。尋找e的過程也一樣，e的值為2。因此第9行的結果為12。

其實，所謂的“LEGB”是為了學術上便於表述而創造的。讓一個編程的人說出哪個標識符處於哪個層沒有什麼意義，只要知道對於一個標識符，python是怎麼尋找它的值的就可以了。其實找值的過程直觀上也很容易理解。

通過上面的例子也可以看出，如果在不同的命名空間中定義了相同的標識符是沒有關係的，並不會產生衝突。尋找一個標識符的值過程總是從當前層開始往上找的，首先找到的就為這個標識符的值。也由此可以這麼說，'B'層標識符在所有模組（.py檔案）中可用;'G'層標識符在當前模組內（.py檔案）中可用;'E'和'L'層標識符在當前函數內可用。

再來看一個例子，來解釋global語句的用法。代碼如下所示：

>>> g = 'global'>>> s = 'in'>>> def out():    g = 'out'    def inter():     global g          print s,g  inter()>>> out() ===> 'in global'

可以看到，雖然有兩個層中的g，但使用了global語句後，就是指'G'層的標識符。也就是第7行中的g，就是指第1行產生的那個g，值為'global'。

最後說一句，其實只要在編程的時候注意一下，不要使用相同的標識符，基本上就可以避免任何與命名空間相關的問題。還有就是在一個函數中盡量不要使用上層命名空間中的標識符，如果一定要用，也最好使用參數傳遞的方式進行，這樣有利於保持函數的獨立性。

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