什么是Python中的LEGB规则？

2023-12-29 微信公众号科学随想录

Python/ target=_blank class=infotextkey>Python是一种简单易读且功能强大的编程语言，被广泛应用。要有效地使用Python，了解LEGB规则至关重要，它决定了变量和函数的作用域解析。在本文中，我们将深入探讨LEGB规则的各个组成部分，并提供具有说明性的代码示例。

LEGB规则是Python中的作用域解析规则，它确定了在给定环境中查找和访问变量和函数的顺序。LEGB代表了四个作用域层级：局部作用域（Local）、闭包函数外的函数（Enclosing）、全局作用域（Global）和内置作用域（Built-in）。下面我们将详细介绍每个作用域层级并给出相应的代码示例。

局部作用域（Local）：局部作用域指的是在函数内部定义的变量，只在函数内部有效。当我们在函数内部引用一个变量时，Python首先搜索局部作用域，如果找到了对应的变量，则使用该变量的值。如果没有找到，则会继续搜索更高级别的作用域。

下面是一个示例代码，演示了局部作用域的工作原理：

def local_scope_example():
  x = 10 # 局部变量
  print(x) # 输出局部变量x的值

local_scope_example()

在上述代码中，变量x在local_scope_example函数内部定义，只在该函数内部有效。因此，输出结果将是10。

闭包函数外的函数（Enclosing）：闭包函数外的函数指的是在嵌套函数中的外部函数。当我们在内部函数中引用一个变量时，Python会按照LEGB规则的顺序搜索外部函数的作用域。

下面是一个示例代码，演示了闭包函数外的函数的工作原理：

def enclosing_scope_example():
  x = 10 # 外部函数的变量

  def inner():
      print(x) # 输出外部函数的变量x的值

  inner()

enclosing_scope_example()

在上述代码中，变量x在外部函数enclosing_scope_example中定义，并在内部函数inner中引用。当调用enclosing_scope_example函数时，将输出外部函数的变量x的值，即10。

全局作用域（Global）：全局作用域指的是在函数外部定义的变量，可以在整个程序中访问。当我们在函数内部引用一个变量时，如果在局部作用域和闭包函数外的函数中都找不到对应的变量，Python会继续搜索全局作用域。

下面是一个示例代码，演示了全局作用域的工作原理：

x = 10 # 全局变量

def global_scope_example():
  print(x) # 输出全局变量x的值

global_scope_example()

在上述代码中，变量x在函数外部定义，可以在函数内部访问。因此，调用global_scope_example函数时，将输出全局变量x的值，即10。

内置作用域（Built-in）：内置作用域指的是Python内置的函数和变量，可以在任何地方直接访问。它包含了Python的内置函数和模块，如print、len等。

下面是一个示例代码，演示了内置作用域的工作原理：

import math

def built_in_scope_example():
  print(math.pi) # 输出内置变量math.pi的值

built_in_scope_example()

在上述代码中，我们导入了Python的内置模块math，并在built_in_scope_example函数中引用了math.pi。因为math是内置模块，我们可以直接访问其中的变量pi。所以，调用built_in_scope_example函数时，将输出内置变量math.pi的值。

总结：

LEGB规则确定了Python中变量和函数的作用域解析顺序。我们首先在局部作用域中查找变量，然后是闭包函数外的函数作用域，接着是全局作用域，最后是内置作用域。了解LEGB规则可以帮助我们正确地理解和使用Python中的变量和函数。

通过本文的介绍和代码示例，你应该对LEGB规则有了更深入的了解。掌握LEGB规则将使你能够更好地理解Python代码中变量和函数的作用域，从而编写出更清晰、可维护的代码。