（转）通过内置对象理解 Python（一）

原文：https://qiwsir.github.io/2021/11/03/python-builtins-first/

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如果你已经对 Python 有了初步的了解，比如阅读过《Python 大学使用教程》或者《跟老齐学 Python：轻松入门》，亦或者学习过老齐在 CSDN 等平台上发布的在线课程（参考：www.itdiffer.com），再阅读本文，会帮助你更深刻立即 Python 语言的特点，掌握 Python 语言的使用方法。

了解内置对象

Python 的内置对象是指 builtins 模块中所有的内容。

为了更好地理解这一点，需要了解一下 L.E.G.B. 规则。

L.E.G.B. 规则定义了在Python中查找的变量所在的作用域顺序 ，分别是：

• Local scope（局部作用域，或本地作用域）
• Enclosing (or nonlocal) scope（闭包作用域，或非局部作用域）
• Global scope（全局作用域）
• Builtin scope（内置作用域）

注：有关作用域的详细解释，请参阅 www.itdiffer.com 中的有关文章

局部作用域

创建了函数或类之后，每次调用它们，在其中便创建了局部作用域。例如：

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x = 11
print(x)

def some_function():
    x = 22
    print(x)

some_function()

print(x)

运行这段代码会输出以下内容:

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11
22
11

下面分析执行过程：在 some_function() 函数中中定义了一个新变量 x = 22 ，它位于函索所定义的局部命名空间**中。之后，只要在函数内使用 x ，它指的就是在局部作用域内的那个 x 。若访问 some_function() 函数之外的 x 时，则指的是在 x = 11 中定义的那个x 。

闭包作用域

闭包作用域是嵌套函数中出现的作用域，还是用一个例子来解释：

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x = 11
def outer_function():
    x = 22
    y = 789

    def inner_function():
        x = 33
        print('Inner x:', x)
        print('Enclosing y:', y)

    inner_function()
    print('Outer x:', x)

outer_function()
print('Global x:', x)

它的输出是:

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Inner x: 33
Enclosing y: 789
Outer x: 22
Global x: 11

它本质含义是，每个函数或类创建自己的本地作用域，与外部环境分离。如果在本地作用域中访问外部变量，是可行的；但是在本地作用域中创建的任何变量都不会影响外部的作用域。所以在内部函数中重新赋值 x = 33 并不影响外部所定义的 x 的值。

但是，如果我想影响外部作用域，怎么办？

为此，可以在使用关键词 nonlocal ，让它来告诉解释器：你不是要在局部作用域中定义一个新变量，而是要修改闭包作用域（外围作用域）中的变量。

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def outer_function():
    x = 11

    def inner_function():
        nonlocal x
        x = 22
        print('Inner x:', x)

    inner_function()
    print('Outer x:', x)

打印结果如下:

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Inner x: 22
Outer x: 22

全局作用域

全局作用域指定义模块中的顶级变量、函数和类的作用域。

“模块”是任何可以运行或导入的 Python 文件或包。 例如： time 是标准库中的一个模块（用 import time 导入），而 time.sleep() 是定义在 time 模块的全局作用域中的函数。

Python 中的每个模块都有一些预定义的全局变量，例如 __name__ 和 __doc__，它们分别引用模块的名称和模块的文档字符串。

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>>> print(__name__)
__main__
>>> print(__doc__)
None
>>> import time
>>> time.__name__
'time'
>>> time.__doc__
'This module provides various functions to manipulate time values.'

内置作用域

现在我们进入本文的主题——内置作用域。

关于 Python 的内置作用域，以下两个方面需要了解：

• 它是定义 Python 所有顶级函数（或内置函数）的作用域，比如 len 、range 和 print 。
• 当一个变量在局部、闭包或全局作用域中找不到时，Python 会在内置作用域中寻找它。

可以导入 builtins 模块，并查看该作用域中的所有对象：

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>>> import builtins
>>> dir(builtins)
# 显示内容从略

由于某些未知原因，Python 在全局命名空间中默认将内置模块显示为 __builtins__ 。 所以也可以直接访问 __builtins__ ，而不需要导入任何东西。 注意， __builtins__ 是用 CPython 实现的，其他 Python 实现可能没有它。import builtins 是访问内置模块的最正确的方式。