python命名空间查找legb规则 python 命名空间包

8.1 python工程组织结构之包、模块等的概念

• 模块
  新建python file，生成带有.py后缀的文件称为模块
• 包
  包和目录差不多，唯一的区别在于包下面有一个_init_.py的文件

8.2 命名空间

• 命名空间是变量到对象的映射集合。一般都是通过字典来实现的。主要可以分为三类：
  1、每个函数都有着自已的命名空间，叫做局部命名空间，它记录了函数的变量，包括函数的参
  数和局部定义的变量。
  2、每个模块拥有它自已的命名空间，叫做全局命名空间，它记录了模块的变量，包括函数、类、其它导入的模块、模块级的变量和常量。
  3、还有就是内置命名空间，任何模块均可访问它，它存放着内置的函数和异常。通俗点讲：命名空间就是为了确定全局唯一，当模块A中有变量c，模块B中也有一个变量c，此时，通过A.c来确定引用A中变量c.123
• 命名空间的查找顺序
  当一行代码要使用变量 x 的值时，Python 会到所有可用的名字空间去查找变量，按照如下顺序：
  1、局部命名空间：特指当前函数或类的方法。如果函数定义了一个局部变量 x，或一个参数
  x，Python 将使用它，然后停止搜索。
  2、全局命名空间：特指当前的模块。如果模块定义了一个名为 x 的变量，函数或类，Python
  将使用它然后停止搜索。
  3、内置命名空间：对每个模块都是全局的。作为最后的尝试，Python 将假设 x 是内置函数或
  变量。
  4、如果 Python 在这些名字空间找不到 x，它将放弃查找并引发一个 NameError 异常，如，
  NameError: name ‘xxx’ is not defined。
• 当函数嵌套时的查找规则
  1、先在当前 (嵌套的或 lambda) 函数的命名空间中搜索
  2、然后是在父函数的命名空间中搜索
  3、接着是模块命名空间中搜索
  4、最后在内置命名空间中搜索

msg = "msg"
def my_func():
    name = " wiggin "
    def func_son():
         name = "xdclass " # 此处的name变量，覆盖了父函数的name变量
        print(name)
        # 调用内部函数
    func_son()
    print(name)
my_func()

• 命名空间的生命周期
  1、内置命名空间在 Python 解释器启动时创建，会一直保留，不被删除。
  2、模块的全局命名空间在模块定义被读入时创建，通常模块命名空间也会一直保存到解释器退出。
  3、当函数被调用时创建一个局部命名空间，当函数返回结果 或 抛出异常时，被删除。每一个递归调用的函数都拥有自己的命名空间。

a = 1
def my_func(str):
    if a == 1:
        print(str)
       a = 24
my_func("file")

上面的程序会在报错，UnboundLocalError: local variable ‘a’ referenced before assignment
在python的函数中和全局同名的变量，如果你有修改变量的值就会变成局部变量，在修改之前对
该变量的引用自然就会出现没定义这样的错误了，如果确定要引用全局变量，并且要对它修改，
必须加上global关键字。

修改如下：

a = 1
def my_func(str):
    global a
    if a == 1:
        print(str)
        a = 24
my_func("file")
print(a)

• 命名空间的访问
  1、局部命名空间的访问
  局部命名空间可以 locals() 来访问。
  locals 返回一个名字/值对的 dictionary。这个 dictionary 的键是字符串形式的变量名字，dictionary 的值是变量的实际值

def my_func():
  a = 1
  b = 2
  print(locals())
my_func()

输出：
{‘a’: 1, ‘b’: 2}

2、全局命名空间的访问
全局 (模块级别)命名空间可以通过 globals() 来访问。

a = 1
b = 2
print(globals())

输出：

{
 ‘name’: ‘main’,
 ‘doc’: None,
 ‘package’: None,
 ‘loader’: <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at
 0x00000255B062F548>,
 ‘spec’: None,
 ‘annotations’: {},
 ‘builtins’: <module ‘builtins’ (built-in)>,
 ‘file’: ‘C:/Users/wiggin/Desktop/xdclass/chapter12/class2.py’,
 ‘cached’: None,
 ‘a’: 1, ‘b’: 2
 }

3、locals 与 globals 之间的区别
locals 是只读的，但globals是可读写的

def my_func():
    x = 123
    print(locals())
    locals()["x"] = 456
    print("x=", x)
y = 123
my_func()
globals()["y"] = 111
print("y=", y)

输出：
x=123
y=111

8.3 导入模块
import module_name

import class2
print(class2.a)

import module_name as alias

# 导入模块并重命名为xd
import xdclass_python_chapter12_class3 as xd
print(xd.name)

import导入时，

1. 查找一个模块，如果有必要还会加载并初始化模块。
2. 在局部命名空间中为 import 语句发生位置所处的作用域定义一个或多个名称。

当一个模块首次被导入时，Python 会搜索该模块，如果找到就创建一个 module 对象并初始化它。 如果指定名称的模块未找到，则会引发 ModuleNotFoundError。 当发起调用导入机制时，Python 会实现多种策略来搜索指定名称的模块。
特别注意：当模块首次被导入时，会执行模块里面的代码

使用importlib模块进行模块的导入，基本语法如下
import importlib
importlib.import_module(“module_name”)

import importlib
module = importlib.import_module("xdclass_python_chapter12_class3")

如果想导入另一个包中的模块，可以使用如下语法：
from package import module

如果想导入多层包中的模块，可以使用如下语法：
from package.son import module

8.4 导入变量
from module import variable

from class2 import a
print(a)

别注意：当模块首次被导入时，会执行模块里面的代码
如class2中的内容为：

a = 1111
print("hello world")

运行结果会先输出hello world，在打印a值

如果要导入多个变量，可用逗号隔开
如果要导入大量变量，可使用*号导入

from class2 import a, b
from class2 import *

8.5 导包机制
python 导入机制：
导入期间，会在 sys.modules 查找模块名称，如存在则其关联的值就是需要导入的模块，导入过程完成。 然而，如果值为 None ，则会引发ModuleNotFoundError。 如果找不到指定模块名称，Python 将继续搜索该模块。
如果指定名称的模块在 sys.modules找不到，则将发起调用 Python 的导入协议以查找和加载该模块。 此协议由两个概念性模块构成，即 查找器和 加载器。查找器的任务是确定是否能使用其所知的策略找到该名称的模块。 同时实现这两种接口的对象称为 导入器—— 它们在确定能加载所需的模块时会返回其自身。

例如
from class5_import import a

• 在sys.modules中查找符号"class5_import"
• 如果符号存在，则获得符号class5_import对应的module对象
  从的dict中获得符号"a"对应的对象，如果"a"不存在，则抛出异常
• 如果符号class5_import不存在，则创建一个新的module对象，注意，这时，module对象的dict为空
• 执行class5_import.py中的表达式，填充的dict
• 从的dict中获得"a"对应的对象，如果"a"不存在，则抛出异常

模块 class5.py

from class2 import a
b = 11
print(a)

模块 class5_import.py

from class5 import b
a = 1

执行过程如下：
1、执行class5.py中的from class5_import import a，由于是执行的python class5.py，所以在sys.modules中并没有存在，首先为B.py创建一个module对象()，注意，这时创建的这个module对象是空的，里边啥也没有，在Python内部创建了这个module对象之后，就会解析执行class5_import.py，其目的是填充这个dict。
2、执行class5_import.py中的 from class5 import b，在执行class5_import.py的过程中，会碰到这一句，首先检查sys.modules这个module缓存中是否已经存在了，由于这时缓存还没有缓存，所以类似的，Python内部会为class5.py创建一个module对象()，然后，同样地，执行class5.py中的语句
3、再次执行class5.py中的from class5_import import a，这时，由于在第1步时，创建的对象已经缓存在了sys.modules中，所以直接就得到了，但是，注意，从整个过程来看，我们知道，这时还是一个空的对象，里面啥也没有，所以从这个module中获得符号"a"的操作就会抛出异常。如果这里只是import class5_import，由于"class5_import"这个符号在sys.modules中已经存在，所以是不会抛出异常的。

8.6 说说_init_.py的作用及用法
说说_init_.py的作用：

• 标志所在目录是一个模块包
• 本身也是一个模块
• 可用于定义模糊导入时要导入的内容

我们使用from package import * 会报错误，如果想使用该语法不报错，可以在__init__.py中定义要导入的模块
我们可以在__init__.py文件中，使用__all__ = [‘module_name1’,‘module_name2’]定义号匹配时要导入的模块，之后再导入的时候，就可以使用通配符进行模糊导入

• 导入一个包的时候，包下的__init__.py中的代码会自动执行
• 用于批量导入模块

当我们的许多模块中，都需要导入某些公共的模块，此时，可以在__init__.py中进行导入，之后直接导入该包即可

8.7 _all_和_name_的作用及用法
__all__的作用及其用法：
__all__是list的结构

• 在普通模块中使用时，表示一个模块中允许哪些属性可以被导入到别的模块中
• 在包下的__init__.py中,可用于标识模糊导入时的模块

__name__的作用及其用法：

• __name__这个系统变量显示了当前模块执行过程中的名称，如果当前程序运行在这个模块中，name 的名称就是__main__如果不是，则为这个模块的名称。
• __main__一般作为函数的入口，类似于C语言，尤其在大型工程中，常常有if name == “main”:来表明整个工程开始运行的入口。

def my_fun():
	if __name__ == "__main__":
	print("this is main")
my_fun()