函數(shù)作用域

作用域介紹

1. python中的作用域分4種情況：
   L：local，局部作用域，即函數(shù)中定義的變量；
   E：enclosing，嵌套的父級(jí)函數(shù)的局部作用域，即包含此函數(shù)的上級(jí)函數(shù)的局部作用域，但不是全局的；
   G：global，全局變量，就是模塊級(jí)別定義的變量；
   B：built-in，系統(tǒng)固定模塊里面的變量，比如int, bytearray等。
2. 搜索變量的優(yōu)先級(jí)順序依次:
   作用域局部>外層作用域>當(dāng)前模塊中的全局>python內(nèi)置作用域，也就是LEGB。

x = str(100)  # int built-in
print('hello' + x)

str = 33# str內(nèi)置函數(shù)被破壞，絕對(duì)不要這樣做
print(str)

g_count = 0  # global
def outer():
    o_count = 1  # enclosing
    def inner():
        i_count = 2  # local
        print(o_count)
    # print(i_count) 找不到
    inner()
outer()

# print(o_count) #找不到

作用域產(chǎn)生

• 在Python中，只有模塊（module），類（class）以及函數(shù)（def、lambda）才會(huì)引入新的作用域，其它的代碼塊（如if、try、for等）是不會(huì)引入新的作用域的，如下代碼：

if 2>1:
   x = 1
print(x)  # 1

這個(gè)是沒(méi)有問(wèn)題的，if并沒(méi)有引入一個(gè)新的作用域，x仍處在當(dāng)前作用域中，后面代碼可以使用。

def test():
    x = 2
print(x) # NameError: name 'x2' is not define

def、class、lambda是可以引入新作用域的.

變量的修改

x=6
 def f2():
     print(x)
     x=5
 f2()
    
# 錯(cuò)誤的原因在于print(x)時(shí),解釋器會(huì)在局部作用域找,會(huì)找到x=5(函數(shù)已經(jīng)加載到內(nèi)存),但x使用在聲明前了,所以報(bào)錯(cuò):
# local variable 'x' referenced before assignment.如何證明找到了x=5呢?簡(jiǎn)單:注釋掉x=5,x=6
# 報(bào)錯(cuò)為:name 'x' is not defined
#同理
x=6
def f2():
    x+=1 #local variable 'x' referenced before assignment.
f2()

global關(guān)鍵字

• 當(dāng)內(nèi)部作用域想修改外部作用域的變量時(shí)，就要用到global和nonlocal關(guān)鍵字了，當(dāng)修改的變量是在全局作用域（global作用域）上的，就要使用global先聲明一下，代碼如下：

count = 10
def outer():
    global count
    print(count) 
    count = 100
    print(count)
outer()
#10
#100

nonlocal關(guān)鍵字

• global關(guān)鍵字聲明的變量必須在全局作用域上，不能嵌套作用域上，當(dāng)要修改嵌套作用域（enclosing作用域，外層非全局作用域）中的變量怎么辦呢，這時(shí)就需要nonlocal關(guān)鍵字了

def outer():
     count = 10
     def inner():
         nonlocal count
         count = 20
         print(count)
     inner()
     print(count)
 outer()
#20
#20

小結(jié)

1）變量查找順序：LEGB，作用域局部>外層作用域>當(dāng)前模塊中的全局>python內(nèi)置作用域；
2）只有模塊、類、及函數(shù)才能引入新作用域；
3）對(duì)于一個(gè)變量，內(nèi)部作用域先聲明就會(huì)覆蓋外部變量，不聲明直接使用，就會(huì)使用外部作用域的變量；
4）內(nèi)部作用域要修改外部作用域變量的值時(shí)，全局變量要使用global關(guān)鍵字，嵌套作用域變量要使用nonlocal關(guān)鍵字。nonlocal是python3新增的關(guān)鍵字，有了這個(gè) 關(guān)鍵字，就能完美的實(shí)現(xiàn)閉包了。

遞歸函數(shù)

• 定義：在函數(shù)內(nèi)部，可以調(diào)用其他函數(shù)。如果一個(gè)函數(shù)在內(nèi)部調(diào)用自身本身，這個(gè)函數(shù)就是遞歸函數(shù)。

例1(階乘)

def fibo(n):
  
     before=0
     after=1
     for i in range(n-1):
         ret=before+after
         before=after
         after=ret
  
    return ret
 
print(fibo(3))
 
#**************遞歸*********************
def fibo_new(n):#n可以為零，數(shù)列有［0］
 
    if n <= 1:
        return n
    return(fibo_new(n-1) + fibo_new(n-2))
 
print(fibo_new(3))

• 遞歸函數(shù)的優(yōu)點(diǎn):
  定義簡(jiǎn)單，邏輯清晰。理論上，所有的遞歸函數(shù)都可以寫(xiě)成循環(huán)的方式，但循環(huán)的邏輯不如遞歸清晰。

遞歸特性:

1. 必須有一個(gè)明確的結(jié)束條件
2. 每次進(jìn)入更深一層遞歸時(shí)，問(wèn)題規(guī)模相比上次遞歸都應(yīng)有所減少
3. 遞歸效率不高，遞歸層次過(guò)多會(huì)導(dǎo)致棧溢出(在計(jì)算機(jī)中，函數(shù)調(diào)用是通過(guò)棧（stack）這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，每當(dāng)進(jìn)入一個(gè)函數(shù)調(diào)用，棧就會(huì)加一層棧幀，每當(dāng)函數(shù)返 回，棧就會(huì)減一層棧幀。由于棧的大小不是無(wú)限的，所以，遞歸調(diào)用的次數(shù)過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致棧溢出。)