关于Python函数对象的名称空间和作用域

1.函数对象

前面我们学习了关于Python中的变量类型，例如int、str、bool、list等等……，其实函数我们可以去理解为一种更加高级的变量类型，也就是函数对象，其实是一个更加高级的变量容器，我们可以去把函数对象当做一个变量去使用。

（1）函数对象的引用

一个函数对象的形成是先定义一个函数，然后写入函数体，最后把这个函数赋值给一个变量，也就是函数的对象，然后我们可以去通过这个函数变量来实现函数相应的功能。（先赋值，再调用）

示例1：

#定义一个函数对象fun
def fun():
   print('hello word',end=' ')
   print('wwww')
fun()  #直接调用这个函数对象

这种写法是最直接的，没有返回值。

示例2：

def fun():
   print('ww')
   return 123
kun = fun()
print(kun,type(kun))
#输出结果：ww
#         123 <class 'int'>

这个写法是定义了一个kun在变量，作为fun函数的对象，我们可以去通过这个对象去处理这个函数的返回值。

示例3：

def fun():
   return 123
kun = fun
print(kun,type(kun))
#输出结果：<function fun at 0x00000154828AD280> <class 'function'>

这里我没有加上（）所以输出结果是fun这个变量的地址，

示例4：

def fun():
   return 123
kun = fun
print(kun(),type(kun))
#输出结果：123 <class 'function'>

这里先定义一个kun变量为fun的函数对象，下面如果要去调用这个函数的话就必须加上括号，如果没有括号那这个对象只是函数的地址。

（2）函数可以放到序列里面

函数的返回值是一种变量类型，同时序列可以储存变量，所以函数是可以放到序列里面去

这里就以列表为例子：

def fun():
   return '牛马'
kun = fun
li=[1,5,kun]
print(li)
print(li[2]())
#输出结果：[1, 5, <function fun at 0x000001BFB1ABD280>]
#         牛马

（3）函数可以作为参数 ， 传递给另一个函数

示例：

def fun():
   return '牛马'
def ff(st):
   print(f'我是{st}')
ff(fun())
#输出结果：我是牛马

（4）函数可以作为另一个函数的返回值

def ff():
   print('我爱你')
   return 520
def fun():
       return ff()
a=fun()
print(a,type(a))
#输出结果：我爱你
#          520 <class 'int'>

这里是fun函数返回值为ff函数，实际上是经历过了fun函数的功能，然后再次经历ff函数的功能，最后返回的是ff函数的520，故a的结果是520

2.名称空间

数据的名称是储存到栈区，而数据的内容是储存到堆区，当我们要去使用数据的内容时，我们可以通过数据的名称来直接去表示数据的内容，也就是通过栈区去找到堆区的东西，然后在堆区拿出来去使用。栈区和堆区是有对应关系的。

1.内建名称空间
    生命周期:会随着Python启动而生成,程序关闭会摧毁
    保存的数据:内置函数(input,print....)
    生成顺序:程序里最先生成的
2.全局名称空间
    生命周期:会随着Python启动而生成,程序关闭会摧毁
    保存的数据:函数名,变量名
    生成顺序:在内建名称空间的后面
3.局部名称空间
    生命周期:随着函数的调用而生成,函数调用接受后就关闭
    保存的数据:函数内定义的名字
    生成顺序:随着函数的调用而生成

所以，我们定义的函数是属于局部名称空间，当函数被调用完成了之后就会被销毁，里面变量储存到的栈堆区都会被销毁

3.作用域

（1）作用域的理解

作用域实际上就是变量的作用范围，之前我们学了C语言都知道，有全局变量和局部变量，比如在for循环里面，里面的变量是一种局部变量，我们如果在主函数外面去定义一个变量，那就是全局变量。Python也是一样的道理，变量也是有相应的作用域。而变量的作用域是由定义的位置决定的

全局变量与局部变量的名字相同的时候，实质上是两个不同的变量， 其栈堆区是完全不一样的！所以我们不可以通过局部来改变全局变量，否则就报错

示例1：

#定义一个全局变量a
a=15
def fun():
   a=999
   print('hhh')
fun()
print(a)
#输出结果：15

因为函数是放到栈堆区，当函数调用完成了之后返回一个值，这个函数已经被销毁了，那么里面的变量也会与之销毁，所以不会影响到全局变量，故a的值还是15

示例2：

#定义一个全局变量a
a=15
def fun():
   a=999
   return a

print(fun())
print(a)
#输出结果：999
#         15

这个函数调用完成了之后就返回一个值，这个值函数内部的功能的值，但是并没有对这个函数以外的值进行修改，所以a的结果还是15，而函数的返回值是999

示例3：

b=15
def fun():
   b=b+99
fun()
print(b)
#输出结果：系统报错

因为b是一个全局变量，而函数里面的b是一个重新定义的局部变量，所以我们不可以去直接修改这个局部变量b，因为这个b是没有初始数值的，而且类型也未定，所以无法进行运算处理

对比

b=15
def fun():
   b=0
   b+=99
   print(b)
fun()
print(b)
#输出结果：99 15

对于这个而言，我给了函数里面b一个初始化值，所以可以进行运算处理，但这个b与外部全局变量的b是完全不相同，是两个不同的变量

（2）作用域的转换

在C语言中我们可以去设置静态变量（static），从而使得这个变量可以在函数进行修改，同样Python中可以利用关键字去修改变量的作用域，把局部变量作用到全局变量，或者把全局变量作用降级为局部

1.global 关键字 (局部变全局)

在函数中，变量是这个函数的局部变量，只仅仅作用到函数内部，我们对这个变量进行修改是不会影响外面的变量的，如果把这个局部变量转换为全局变量的话，那么这变量就可以在函数里面进行修改，而且还可以影响到外部，当新定义global的变量名字与之前已有的变量名字出现重复的话，新的变量内容会把之前的给覆盖掉，而且新的全局变量也可以在函数内部进行修改，从而影响全局。

注意事项：这个关键字是作用到全局变量，这个全局变量的栈堆区不会被销毁

b=15
def fun():
   b=123
fun()
print(b)
#函数里面的b与外面的b是不同性质的！！！
#输出结果：15

对比

b=15
def fun():
   global b
   b=123
fun()
print(b)
#输出结果：123

重新定义了一个global后，此时这个b已经是一个新的全局变量因为前面已经有了一个全局变量b，所以这个新的全局变量会因为名字相同会把之前的全局变量b给直接覆盖掉（类似于类型相同且名字相同的文件会被新的给覆盖），故输出结果是新的全局变量b的结果：123

2.nonlocal 关键字 (全局变局部)

功能：降权，全局变成局部

前面讲到过，已知一个全局变量，但是我不可以在函数里面对这个全局变量进行修改，而且函数里面的变量都是新的变量，既是跟外面的全局变量名字一模一样，但是其储存的栈堆区是完全不同的，那么当我想去通过一个局部函数来修改这个全局变量的话，这时候我就可以通过nonlocal关键字来进行 降维处理 。

注意事项：这个关键字是作用于嵌套函数的外部变量（相较于内部函数，外部函数是&ldquo;全局&rdquo;），这个变量的栈堆区会被销毁

def fun():
   w=99
   def fun1():
       w=100
   fun1()
   return w
print(fun())
#输出结果：99

VS

def fun():
   w=99
   def fun1():
       nonlocal w
       w=100
   fun1()
   return w
print(fun())
#输出结果：100

这里，可以看出，w=99相对应fun1()是一个全局变量，而fun1()内部的w相对应fun()是一个局部变量，当我用nonlocal关键字去定义了fun()的变量w之后，这个w变量已经是属于fun1()函数内部的变量，这时候我们可以去修改这个w的值，从而去影响外部函数，最后w的返回值也就是被修改后的100

来源：https://blog.csdn.net/m0_73633088/article/details/129018275