|
Области видимости переменных. Ключевые слова global и nonlocalКурс по Python: https://stepik.org/course/100707 На этом занятии мы поговорим о работе с глобальными и локальными данными, то есть, фактически, об области видимости переменных. Когда мы начинаем писать какую-либо программу и сохраняем ее в файле, например, с названием: myprog.py то в Python автоматически создается пространство имен с названием myprog (слайд). Изначально оно пустое, но если там задать какие-либо переменные: N = 100 WIDTH, HEIGHT = 1000, 500 то в этом пространстве появятся эти имена (ссылки). Так вот, все переменные, которые находятся непосредственно в этом пространстве имен, являются глобальными в пределах текущего программного модуля. То есть, они доступны в любом месте данной программы, после их объявления. Добавим в эту программу еще и функцию, пусть она будет такой: def my_func(lst): for x in lst: n = x + 1 print(n)
В этом случае в пространстве имен появится переменная my_func – ссылка на объект-функцию, причем эта функция образует свое, локальное пространство имен с названием my_func. И внутри этого локального пространства автоматически появляются переменные lst, x и n. Обратите внимание, цикл for не образовывает своего локального пространства, только функция и все переменные внутри цикла находятся в области видимости функции. Как вы уже догадались, переменные внутри локальной области видимости, называются локальными и доступны только в ее пределах. Например, вне функции мы не можем обращаться к локальным переменным lst, x и n. Строчка кода: print(x) приведет к ошибке – x не определена. А вот внутри функции все три переменные существуют: print(lst, n, x) Если теперь вызвать функцию: my_func([1, 2, 3]) то мы увидим значения этих локальных переменных. Также внутри функции доступны все переменные из внешней области видимости, в данном случае, глобальной. Если записать: print(N, WIDTH) то значения этих переменных будут отображены. А что будет, если мы внутри функции определим локальную переменную N, то есть, с тем же именем, что и глобальная переменная? Давайте попробуем: def my_func(lst): N = 10 … В этом случае будет использоваться именно локальная переменная N, созданная в области видимости функции. То есть, алгоритм поиска переменных здесь такой. Сначала идет обращение к локальной области видимости и если переменная с нужным именем находится, то она и используется. Если же требуемая переменная не существует в локальной области, то поиск переходит на следующий уровень к внешней области и продолжается там. Поэтому, при отсутствии локальной переменной N внутри функции, берется глобальная переменная N из внешней области видимости. При этом, значение глобальной переменной никак не меняется, так как мы ее не используем: my_func([1, 2, 3]) print(N) Хорошо, а как нам тогда изменять значения глобальных переменных внутри функции, если попытка присвоить ей какое-либо значение приводит к созданию аналогичной локальной переменной? Для этого в программе нужно явно указать, что мы хотим работать именно с глобальной переменной. Это делается с помощью ключевого слова global, за которым перечисляются имена глобальных переменных, например, так: def my_func(lst): global N … Теперь имя N – это имя глобальной переменной и ее изменение внутри функции приведет к изменению и глобального значения. Однако, здесь следует быть аккуратным, если в функции уже была создана локальная переменная N, то конструкция global приведет к ошибке: N = 5 global N Так можно делать только в отсутствии соответствующих локальных переменных. Интересно, что если сейчас глобальную переменную N поставить в комментарий: # N = 100то есть, она не будет существовать изначально в программе, то после выполнения функции с конструкцией global N, эта глобальная переменная будет создана. В Python имеется еще один интересный режим работы с локальными переменными с использованием ключевого слова nonlocal. Давайте предположим, что у нас имеется объявление одной функции внутри другой (так тоже можно делать): x = 0 def outer(): x = 1 def inner(): x = 2 print("inner:", x) inner() print("outer:", x) outer() print("global:", x) При запуске программы мы увидим ожидаемые результаты, так как берутся локальные переменные внутри каждой функции: inner: 2
А теперь представим, что внутри функции inner мы хотели бы работать с переменной x, объявленной уровнем выше, то есть, в функции outer. Для этого в локальной области этой функции следует прописать ключевое слово nonlocal и указать переменную, которую следует взять из внешней области видимости: nonlocal x
Теперь строка x = 2 будет означать изменение переменной x в функции outer и при запуске программы получим результаты: inner: 2
Но так можно делать только с локальными переменными. С глобальной работать не будет. Если мы пропишем строчку nonlocal xв функции outer, то возникнет ошибка, т.к. уровнем выше находится уже глобальная область. Здесь, вместо nonlocal следует уже использовать global: global xа nonlocal в inner убрать, иначе опять же получится ссылка на глобальную переменную. Теперь вы знаете, что такое глобальные и локальные переменные, как к ним обращаться и как использовать ключевые слова global и nonlocal. Для закрепления материала вас ждут практические задания, а я ухожу в следующий урок. Курс по Python: https://stepik.org/course/100707 Видео по теме |
