Zanurkuj w Pythonie/locals i globals: Różnice pomiędzy wersjami

Odejdźmy teraz na minutkę od przetwarzania HTML-ua. Porozmawiajmy o tym, jak Python obchodzi się ze zmiennymi. Python posiada dwadwie wbudowane funkcje, <tt>locals</tt> i <tt>globals</tt>, które pozwalają nam uzyskać w słownikowy sposób dostęp do zmiennych lokalnych i globalnych.

Pamiętasz <tt>locals</tt>? Pierwszy raz zobaczyłeś toją tutaj:

Nie, czekaj, nie mogłeśmożesz jeszcze się uczyć o <tt>locals</tt>. Najpierw, musisz nauczyć się, czym są przestrzenie nazw. Przedstawimy teraz trochę suchego materiału, lecz ważnego, dlatego też zachowaj uwagę.

Python korzysta z czegoś, co się nazywa przestrzenią nazw (ang. ''namespace''), aby śledzić zmienne. Przestrzeń nazw jest właśniewłaściwie jak słowniksłownikiem, gdzie kluczami są nazwy zmiennezmiennych, a wartościami słownika są wartości tych zmiennych. Właściwie możesz dostać się do przestrzeni nazw jak do Pythonowego słownika, co zresztą zobaczymy za chwilkę.

Z dowolnego miejsca Pythonowego programu mamy dostęp do kliku przestrzeni nazw. Każda funkcja posiada własną przestrzeń nazw, nazywaną ''lokalną przestrzenią nazw'', a która śledzi zmienne funkcji, włączając w to jej argumenty i lokalnie zdefiniowane zmienne. Każdy moduł posiada własną przestrzeń nazw, nazwaną ''globalną przestrzenią nazw'', a która śledzi zmienne modułu, włączając w to funkcje, klasy i inne zaimportowane moduły, a także zmienne zdefiniowane w tym module i stałe. Jest także wbudowana przestrzeń nazw, dostępna z każdego modułu, a która przechowuje funkcje wbudowane i wyjątki.

Jeśli Python nie znajdzie <tt>x</tt> w żadnej z tych przestrzeni nazw, poddaje się i wyrzuciwyrzuca wyjątek NameError z wiadomością ''„There is no variable named 'x'”'', który zobaczyliśmy w ''Przykładzie 3.18'', „Odwoływanie się do niezdefiniowanej zmiennej”, lecz nie jesteś w stanie ocenić, jak Python zadziała, zanim dostaniesz ten błąd.

Python 2.2 wprowadził subtelną, a zarazem ważną zmianę, którektóra wpływa na porządek przeszukiwania przestrzeni nazw: zagnieżdżonazagnieżdżone przestrzeńprzestrzenie nazw (ang. ''nested scope''). W wersjach wcześniejszych niż 2.2, kiedy odwoływałoodwołamy się do zmiennej wewnątrz zagnieżdżonej funkcji lub funkcji lambda, Python będzie szukał tej zmiennej w bieżącej przestrzeni nazw danej funkcji (zagnieżdżonej lub lambda), a następnie w przestrzeni nazw modułu. Python 2.2 będzie szukał zmiennej w bieżącej przestrzeni nazw danej funkcji (zagnieżdżonej lub lambda), następnie w przestrzeni nazw nadrzędnej funkcji, a potem w przestrzeni nazw modułu.

Zmieszałeś się? Nie panikuj! Jest to naprawdę cool. Podobnie, jak wiele rzeczy w Pythonie, przestrzenie nazw są bezpośrednio dostępne podczas wykonywania programu. Jak? Do lokalnej przestrzeni nazw mamy dostęp poprzez wbudowaną funkcję <tt>locals</tt>, a do globalna (na poziomie modułu) przestrzeń nazw jest dostępna poprzez wbudowaną funkcję <tt>globals</tt>.

# <tt>locals</tt> zwraca słownik par nazwa/wartość. Kluczami słownika są nazwy zmiennej,zmiennych aw którepostaci są napisaminapisów. Wartościami słownika są bieżące wartości tych zmiennych. Zatem wywołując <tt>foo</tt> z 7, wypiszemy słownik zawierający dwie lokalne zmienne tej funkcji, czyli <tt>arg</tt> (o wartości <tt>7</tt>) i <tt>x</tt> (o wartości <tt>1</tt>).

# WłaściwieNa niewypadek czujeszgdybyś wystraszonysię wystraszył, pamiętaszpamiętaj, że widzieliśmy to już wcześniej. Funkcja <tt>globals</tt> zwraca słownik, którypo którym następnie iterujemy wykorzystując metodę <tt>items</tt> i wielozmienne przypisanie. Jedyną nową rzeczą jest funkcjefunkcja <tt>globals</tt>.

# Moduł ten definiuje jedną klasę, <tt>BaseHTMLProcessor</tt> i tutajoto on jest. Dodajmy, że ta wartość samąjest klasą jako taką, a nie jakąś specyficzną instancją tej klasy.

KorzystająKorzystając z funkcji <tt>locals</tt> i <tt>globals</tt> możemy pobrać dynamicznie wartość dowolnej zmiennej, dzięki przekazaniu nazwy zmiennej w postaci napisu. Funkcjonalność ta jest analogiczna do <tt>getattr</tt>, która pozwala dostać się do dowolnej funkcji, dzięki przekazaniu jej nazwy w postaci napisu.

Tutaj mamy inną ważną różnicę między funkcjami <tt>locals</tt> i <tt>globals</tt>, a o którychktórej powinieneś się dowiedzieć, zanim cię ukąsi. Jakkolwiek to i tak cię ukąsi, ale przynajmniej będziesz pamiętał, że się o tym uczyłeś.

# Po tym, jak zostaliśmy poparzeni przez <tt>locals</tt>, możemy myśleć, że ta operacja nie zmieni wartości <tt>z</tt>, ale w rzeczywistości zmieni. you might think that this wouldn't change the value of z, but it does. W skutek wewnętrznych różnicachróżnic implementacyjnych <ref>Nie będziemy się wdawać w szczegóły</ref>, <tt>globals</tt> zwraca aktualną, globalną przestrzeń nazw, a nie jej kopię; całkowicie odwrotne zachowanie w stosunku do <tt>locals</tt>. Tak więc dowolna zmiana, zwróconego przez <tt>globals</tt> słownika, bezpośrednio wpływa na zmienne globalne.