Python 內置函數:——locals 和 globals介紹

在理解這兩個函數時，首先來理解一下 Python 中的名字空間概念。Python 使用叫做名字空間的東西來記錄變量的軌跡。名字空間只是一個字典，它的鍵字就是變量名，字典的值就是那些變量的值。

實際上，名字空間可以像 Python 的字典一樣進行訪問。

每個函數都有著自已的名字空間，叫做局部名字空間，它記錄了函數的變量，包括函數的參數和局部定義的變量。每個模塊擁有它自已的名字空間，叫做全局名字空間，它記錄了模塊的變量，包括函數、類、其它導入的模塊、模塊級的變量和常量。還有就是內置名字空間，任何模塊均可訪問它，它存放著內置的函數和異常。

當一行代碼要使用變量 x 的值時，Python 會到所有可用的名字空間去查找變量，按照如下順序：

1. 局部名字空間 - 特指當前函數或類的方法。如果函數定義了一個局部變量 x，Python將使用這個變量，然后停止搜索。
2. 全局名字空間 - 特指當前的模塊。如果模塊定義了一個名為 x 的變量，函數或類，Python將使用這個變量然后停止搜索。
3. 內置名字空間 - 對每個模塊都是全局的。作為最后的嘗試，Python 將假設 x 是內置函數或變量。

如果 Python 在這些名字空間找不到 x，它將放棄查找并引發一個 NameError 的異常，同時傳遞 There is no variable named 'x' 這樣一條信息。

局部變量函數 locals 例子（locals 返回一個名字/值對的字典）：

實例

def foo(arg, a):
    x = 1
    y = 'xxxxxx'
    for i in range(10):
        j = 1
        k = i
    print(locals())
#調用函數的打印結果    
foo(1,2)
#{'k': 9, 'j': 1, 'i': 9, 'y': 'xxxxxx', 'x': 1, 'a': 2, 'arg': 1}

from module import 和 import module 之間的不同。使用 import module，模塊自身被導入，但是它保持著自已的名字空間，這就是為什么你需要使用模塊名來訪問它的函數或屬性（module.function）的原因。但是使用 from module import，實際上是從另一個模塊中將指定的函數和屬性導入到你自己的名字空間，這就是為什么你可以直接訪問它們卻不需要引用它們所來源的模塊的原因。

locals 是只讀的，globals 不是。

locals 不可修改，globals 可以修改，原因是：

1. locals() 實際上沒有返回局部名字空間，它返回的是一個拷貝。所以對它進行修改，修改的是拷貝，而對實際的局部名字空間中的變量值并無影響。
2. globals() 返回的是實際的全局名字空間，而不是一個拷貝與 locals 的行為完全相反。

所以對 globals 所返回的 dictionary 的任何的改動都會直接影響到全局變量的取值。

實例

#!/usr/bin/env python    
z = 7 #定義全局變量  
def foo(arg):  
    x = 1  
    print( locals() )  
    print('x=',x)
    locals()['x'] = 2 #修改的是局部名字空間的拷貝，而實際的局部名字空間中的變量值并無影響。  
    print( locals() )
    print( "x=",x )
 
foo(3)  
print( globals() )
print( 'z=',z )
globals()["z"] = 8 #globals（）返回的是實際的全局名字空間，修改變量z的值  
print( globals() )
print( "z=",z )

輸出結果為：

{'x': 1, 'arg': 3}
x= 1
{'x': 1, 'arg': 3}
x= 1
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x10b099358>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__':, '__file__': 'test.py', '__cached__': None, 'z': 7, 'foo':}
z= 7
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x10b099358>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__':, '__file__': 'test.py', '__cached__': None, 'z': 8, 'foo':}
z= 8