python中的global关键字的使用方法

2023-08-16 22:36:04 69

摘要

global 标志实际上是为了提示python解释器，表明被其修饰的变量是全局变量。这样解释器就可以从当前空间(currentscope)中读写相应变量了。
Python的全局变量是模块(module)级别的
每个python函数拥有对应的 __globals__ 字典，该字典与函数所属模块的 __dict__ 字典完全相同。函数的全局变量也会从这个字典中获取
注：上面三句话的意思就是，python解释器发现函数中的某个变量被 global 关键字修饰，就去函数的 __globals__ 字典变量中寻找（因为python中函数也是一等对象）；同时，一个模块中每个函数的 __globals__ 字典变量都是模块 __dict__ 字典变量的引用，二者值完全相同。
避免全局变量将使得程序更容易被调试，同时也能提升程序的可读性
使用到的全局变量只是作为引用，不在函数中修改它的值的话，不需要加global关键字. 使用到的全局变量，需要在函数中修改的话，就涉及到歧义问题.因此在函数中修改全局变量的话需要加global关键字

动机

我最近遇到了一个关于python全局变量的问题，如下面这个简单例子里展示（当然实际代码要比这个复杂的多，这里只是一个抽象出来当例子）。例子中 foo.py 定义了函数 f，而函数 f 调用了全局变量 a：

#foo.py

deff():
print(a)

defmain():
globala
a=5
f()

if__name__=='__main__':
main()

运行上面这个文件将如预料中的输出5。在另一个文件 bar.py 中我们引入上面的 f，代码如下

#bar.py
fromfooimportf

defmain():
f()

main()

运行 bar.py 将报 NameError 错误。这是因为 a 被定义在 foo.py 的 main 函数中，而当导入 f 函数时， foo.py 的 main 函数并未被运行，所以 a 也没哟被定义。

Traceback(mostrecentcalllast):
File"bar.py",line10,in
main()
File"bar.py",line7,inmain
f()
File"foo.py",line5,inf
print(a)
NameError:globalname'a'isnotdefined

定义全局变量 a

为了修复上面当问题第一反应是在 bar.py 中定义全局变量 a，这样 f 就可以找到变量 a 了，如下面的代码：

#bar.py
fromfooimportf

defmain():
globala
a=4
f()

main()

然而依旧会报错，黑人问号脸???

Traceback(mostrecentcalllast):
File"/tmp/example/bar.py",line13,in
main()
File"/tmp/example/bar.py",line9,inmain
f()
File"/tmp/example/foo.py",line5,inf
print(a)
NameError:globalname'a'isnotdefined

函数的 __globals__ 属性与python的 global 语句

python的 global 语句的作用只是提示python解释器，被 global 修饰的变量是一个全局变量，利用上面例子里函数 f 的反编译代码可以清除的看到这一点：

importdis
fromfooimportf

dis.dis(f)

50LOAD_GLOBAL0(print)
2LOAD_GLOBAL1(a)
4CALL_FUNCTION1
6POP_TOP
8LOAD_CONST0(None)
10RETURN_VALUE

面可以看出变量 a 被认为是全局变量。Python中的每一个函数都拥有一个 __globals__ 字典变量，该变量实际是函数所属模块的 __dict__ 变量的引用。所以在 bar.py 中我们想在 bar.main 函数中将全局变量 a 赋值为4，实际改变的是 bar.py 的 __dict__ 字典变量(注：而不是定义 f 的 foo.py 的 __dict__ 字典变量)

#bar.py
defmain():
globala
a=4
print(main.__globals__.keys())
print(main.__globals__['a'])
dict_keys(['__name__','__doc__','__package__','__loader__','__spec__','__annotations__','__builtins__','__file__','__cached__','foo','f','dis','main','a'])
4

上面的代码输出了 main.__globals__ (即 bar.__dict__ )中全局变量 a 的值是4，然而这个值对函数 f 来说确是不可见的，因为 f.__globals__ 实际等于 foo.__dict__ (简单而言就是命名空间不同)

fromfooimportf
print(f.__globals__)

假设我们在 foo.py 所有函数的外部预先定义了全局变量 a ，那么在将函数 f 导入时，a 会随着 f.__globals__ 一同被导入。但这时被导入的 f.__globals__["a"] (即 foo.__dict__["a"] )和 bar.main 中赋值的 bar.main.__globals__["a"] (即 bar.__dict__["a"] )仍然不是同一个变量，即赋值无法改变函数 f 的输出，如下面的例子所示。

#foo.py
a=3

deff():
print(a)

defmain():
globala
a=5
f()

if__name__=='__main__':
main()

#bar.py
fromfooimportf

defmain():
globala
a=4
f()

main()

运行 bar.py 输出3，而不是4。

修改函数全局变量的值：更新 globals

就上述例子而言，如果我们想在 bar.py 中改变函数 f 的输出，则需要直接更新其 __globals__ 变量的值。

#bar.py
fromfooimportf

defmain():
f.__globals__['a']=4
f()

main()

模块的 dict 变量和猴子布丁(monkey-patching)

如上所述，函数的 __globals__ 变量实际是其所属模块 __dict__ 变量的引用。所以为了达到上面修改全局变量的目的，也可以直接更新 foo.__dict__ 。修改模块 foo 的属性(attribute)值即可直接更新 foo.__dict__ 。

#bar.py
importfoo
fromfooimportf


defmain():
foo.a=4
f()

如果你曾经使用过运行中给代码打补丁的库，一般就是这么实现的。直接修改被打补丁的模块的 __dict__ 中特定的对象或函数。、

输入使得函数变得更加容易测试
上面的例子中的函数 f 如果接受输入变量的话，而不是使用全局变量，代码将更容易被测试。同时可读性也更好，出了问题也更容易debug。

#foo.py
deff(a):
print(a)


defmain():
a=5
f(a)

if__name__=='__main__':
main()

#bar.py
fromfooimportf

defmain():
a=3
f(a)

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。

python中的global关键字的使用方法

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