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模塊：

当解释器遇到 import 语句，如果模块在当前的搜索路径就会被导入。

搜索路径是一个解释器会先进行搜索的所有目录的列表。

一个模块只会被导入一次，不管你执行了多少次import。这样可以防止导入模块被一遍又一遍地执行。

模块的引入：​

#把一个模块的所有内容全都导入到当前的命名空间
import module1[, module2[,... moduleN]]

#把模塊中的單個引用導入到命名空間
from modname import name1[, name2[, ... nameN]]

搜索路径​

当你导入一个模块，Python 解析器对模块位置的搜索顺序是：

  • 当前目录
  • 如果不在当前目录，Python 则搜索在 shell 变量 PYTHONPATH 下的每个目录。
  • 如果都找不到，Python会察看默认路径。UNIX下，默认路径一般为/usr/local/lib/python/。

模块搜索路径存储在 system 模块的 sys.path 变量中。变量里包含当前目录，PYTHONPATH和由安装过程决定的默认目录。

PYTHONPATH 变量​

作为环境变量，PYTHONPATH 由装在一个列表里的许多目录组成。PYTHONPATH 的语法和 shell 变量 PATH 的一样。

在 Windows 系统，典型的 PYTHONPATH 如下：

set PYTHONPATH=c:\python27\lib;

在 UNIX 系统，典型的 PYTHONPATH 如下：

set PYTHONPATH=/usr/local/lib/python

linux系統中手動安裝python的話可能需要手動導入pythonpath到環境變量中

命名空间​

命名空间，即Namespace，也成为名称空间或名字空间，指的是从名字到对象的一个映射关系，类似于字典中的键值对，实际上，Python中很多命名空间的实现用的就是字典。

不同命名空间是相互独立的，没有任何关系的，所以同一个命名空间中不能有重名，但不同的命名空间是可以重名而没有任何影响。

命名空间的类型​

Python命名空间按照变量定义的位置，可以划分为3类：

  • Built-in ，内置命名空间，python自带的内建命名空间，任何模块均可以访问，存放着内置的函数和异常。
  • Global ，全局命名空间，每个模块加载执行时创建的，记录了模块中定义的变量，包括模块中定义的函数、类、其他导入的模块、模块级的变量与常量。
  • Local ，局部命名空间，每个函数、类所拥有的命名空间，记录了函数、类中定义的所有变量。

一个对象的属性集合，也构成了一个命名空间。但通常使用objname.attrname的间接方式访问属性，而不是 直接访问 ，故不将其列入命名空间讨论。

  • 直接访问 ：直接使用名字访问的方式，如name，这种方式尝试在名字空间中搜索名字name。
  • 间接访问 ：使用形如objname.attrname的方式，即属性引用，这种方式不会在命名空间中搜索名字attrname，而是搜索名字objname，再访问其属性。

命名空间的生命周期​

  • 内置命名空间在Python解释器启动时创建，解释器退出时销毁；
  • 全局命名空间在模块被解释器读入时创建，解释器退出时销毁；
  • 局部命名空间，这里要区分函数以及类定义：
    • 函数的局部命名空间，在函数调用时创建，函数返回结果或抛出异常时被销毁（每一个递归函数都拥有自己的命名空间）；
    • 类定义的命名空间，在解释器读到类定义（class关键字）时创建，类定义结束后销毁。

作用域​

作用域是针对命名空间而言，指命名空间在程序里的可应用范围。只有模块（module），类（class）以及函数（def、lambda）才会引入新的作用域，代码块（例如if、for代码块）不会产生新的作用域。

用域分类：​

  • L（Local）：最内层，包含局部变量，比如一个函数/方法内部。
  • E（Enclosing）：包含了非局部(non-local)也非全局(non-global)的变量。比如两个嵌套函数，一个函数（或类） A 里面又包含了一个函数 B ，那么对于 B 中的名称来说 A 中的作用域就为 nonlocal。
  • G（Global）：当前脚本的最外层，比如当前模块的全局变量。
  • B（Built-in）： 包含了内建的变量/关键字等，最后被搜索。

作用域规则顺序：​

L->E->G->B 如果变量在局部内找不到，便会去局部外的局部找（例如闭包），再找不到就会去全局找，再找不到就去内置中找

全局变量和局部变量​

局部变量只能在其被声明的函数内部访问，调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。

全局变量可以在整个程序范围内访问。

变量访问顺序 ：

当前作用域局部变量->外层作用域变量->再外层作用域变量->......->当前模块全局变量->pyhton内置变量

global 和 nonlocal关键字​

  • global:全局变量,当局部作用域改变全局变量用global，同时global还可以定义新的全局变量
  • nonlocal:外层嵌套函数的变量,nonlocal不能定义新的外层函数变量，只能改变已有的外层函数变量,同时nonlocal不能改变全局变量
global num  # 需要使用 global 关键字声明
nonlocal num   # nonlocal关键字声明，使用函数中变量，修飾后，上層函數可以訪問num

global 和 nonlocal 的区别​

  • 两者的功能不同。global 关键字修饰变量后标识该变量是全局变量，对该变量进行修改就是修改全局变量，而 nonlocal 关键字修饰变量后标识该变量是上一级函数中的局部变量，如果上一级函数中不存在该局部变量，nonlocal 位置会发生错误（最上层的函数使用nonlocal修饰变量必定会报错）。
  • 两者使用的范围不同。global 关键字可以用在任何地方，包括最上层函数中和嵌套函数中，即使之前未定义该变量，global 修饰后也可以直接使用，而 nonlocal 关键字只能用于嵌套函数中，并且外层函数中定义了相应的局部变量，否则会发生错误

Python中的包​

包是一个分层次的文件目录结构，它定义了一个由模块及子包，和子包下的子包等组成的 Python 的应用环境。

简单来说，包就是文件夹，但该文件夹下必须存在 init .py 文件, 该文件的内容可以为空。init.py 用于标识当前文件夹是一个包。