作用域

作用域定义了一个代码块中名称的可见性。如果代码块中定义了一个局部变量，则其作用域包含该代码块。如果定义发生于函数代码块中，则其作用域会扩展到该函数所包含的任何代码块，除非有某个被包含代码块引入了对该名称的不同绑定。

当一个名称在代码块中被使用时，会由包含它的最近作用域来解析。对一个代码块可见的所有这种作用域的集合称为该代码块的环境。

一个作用域是一个 命名空间 可直接访问的 Python 程序的文本区域。这里的 “可直接访问” 意味着对名称的非限定引用（限定引用指点号表达式例如 math.pi）会尝试在命名空间中查找名称。

# 全局变量作用域为当前模块
a = '全局变量'
def f():
    # print 内置名称作用域包含全局
    print(f'print 函数的命名空间可以访问：{a}')
    return f'f 的命名空间可以访问：{a}'

print(a)
print(f())

全局变量
print 函数的命名空间可以访问：全局变量
f 的命名空间可以访问：全局变量

# 全局变量作用域为当前模块
# 但被包含命名空间引入了同名的局部变量
a = '全局变量'
def f():
    # f 中定义的局部变量
    # 作用域为函数内部
    a = '局部变量'
    print(f'print 函数的命名空间可以访问：{a}')
    return f'f 的命名空间可以访问：{a}'

print(a)
print(f())

全局变量
print 函数的命名空间可以访问：局部变量
f 的命名空间可以访问：局部变量

虽然作用域是静态地确定的，但它们会被动态地使用。嵌套作用域的搜索顺序:

• 最先搜索最内部作用域包含的局部名称
• 从最近的封闭作用域开始搜索作用域包含的名称
• 倒数第二个作用域包含当前模块的全局名称
• 最外面的作用域（最后搜索）是包含内置名称的命名空间

# 搜索最内部作用域名称 str
# 屏蔽上层作用域
def f():
    str = 0
    def f1():
        str = 1
        return str
    return f1()

f(), str

(1, str)

# 搜索最近封闭作用域名称 str
# 屏蔽上层作用域
def f():
    str = 0
    def f1():
        return str
    return f1()

f(), str

(0, str)

# 搜索当前模块作用域名称 str
# 屏蔽上层作用域
str = '当前模块str'
def f():
    def f1():
        return str
    return f1()

f()

'当前模块str'

# 搜索最外面作用域名称 str
# 删除前面对 str 的绑定
del str
# 注意，运行多次会将内置名称 str 都删除

def f():
    def f1():
        return str
    return f1()

f()

str

可见，当前模块中的全局名称，最好不要和内置名称相同，它会屏蔽掉内置名称，从而不可以直接使用内置功能。内置名称如下：

import builtins
dir(builtins)

['ArithmeticError',
 'AssertionError',
 'AttributeError',
 'BaseException',
 'BlockingIOError',
 'BrokenPipeError',
 'BufferError',
 'BytesWarning',
 'ChildProcessError',
 'ConnectionAbortedError',
 'ConnectionError',
 'ConnectionRefusedError',
 'ConnectionResetError',
 'DeprecationWarning',
 'EOFError',
 'Ellipsis',
 'EnvironmentError',
 'Exception',
 'False',
 'FileExistsError',
 'FileNotFoundError',
 'FloatingPointError',
 'FutureWarning',
 'GeneratorExit',
 'IOError',
 'ImportError',
 'ImportWarning',
 'IndentationError',
 'IndexError',
 'InterruptedError',
 'IsADirectoryError',
 'KeyError',
 'KeyboardInterrupt',
 'LookupError',
 'MemoryError',
 'ModuleNotFoundError',
 'NameError',
 'None',
 'NotADirectoryError',
 'NotImplemented',
 'NotImplementedError',
 'OSError',
 'OverflowError',
 'PendingDeprecationWarning',
 'PermissionError',
 'ProcessLookupError',
 'RecursionError',
 'ReferenceError',
 'ResourceWarning',
 'RuntimeError',
 'RuntimeWarning',
 'StopAsyncIteration',
 'StopIteration',
 'SyntaxError',
 'SyntaxWarning',
 'SystemError',
 'SystemExit',
 'TabError',
 'TimeoutError',
 'True',
 'TypeError',
 'UnboundLocalError',
 'UnicodeDecodeError',
 'UnicodeEncodeError',
 'UnicodeError',
 'UnicodeTranslateError',
 'UnicodeWarning',
 'UserWarning',
 'ValueError',
 'Warning',
 'WindowsError',
 'ZeroDivisionError',
 '__IPYTHON__',
 '__build_class__',
 '__debug__',
 '__doc__',
 '__import__',
 '__loader__',
 '__name__',
 '__package__',
 '__spec__',
 'abs',
 'all',
 'any',
 'ascii',
 'bin',
 'bool',
 'breakpoint',
 'bytearray',
 'bytes',
 'callable',
 'chr',
 'classmethod',
 'compile',
 'complex',
 'copyright',
 'credits',
 'delattr',
 'dict',
 'dir',
 'display',
 'divmod',
 'enumerate',
 'eval',
 'exec',
 'filter',
 'float',
 'format',
 'frozenset',
 'get_ipython',
 'getattr',
 'globals',
 'hasattr',
 'hash',
 'help',
 'hex',
 'id',
 'input',
 'int',
 'isinstance',
 'issubclass',
 'iter',
 'len',
 'license',
 'list',
 'locals',
 'map',
 'max',
 'memoryview',
 'min',
 'next',
 'object',
 'oct',
 'open',
 'ord',
 'pow',
 'print',
 'property',
 'range',
 'repr',
 'reversed',
 'round',
 'set',
 'setattr',
 'slice',
 'sorted',
 'staticmethod',
 'str',
 'sum',
 'super',
 'tuple',
 'type',
 'vars',
 'zip']