Python namespace

namespace

C 中，变量名是内存地址的别名，
而在 Python 中，名字是一个字符串对象，它与它指向的对象构成一个{name:object}关联。
也可以把一个namespace理解为一个字典。

作用域

Python 中name-object的关联存储在不同的作用域中，各个不同的作用域是相互独立的。
而我们就在不同的作用域中搜索name-object。

Python中使用变量名引用对象，需要使用该变量时，就在命名空间中进行搜索，获取对应的对象。
直接访问一个变量，会在四个namespace中查找:

locals 是函数内的名字空间，包括局部变量和形参
enclosing 外部嵌套函数的名字空间（闭包中常见）
globals 全局变量，函数定义所在模块的名字空间
builtins 内置模块的名字空间

当程序引用某个变量的名字时，就会从当前名字空间开始查找，查找顺序(LEGB): 
locals -> enclosing function -> globals -> __builtins__

生命周期

1.__builtins__ 在python解释器启动的时候，便已经创建，直到退出。
2.globals 在模块定义被读入时创建，通常也一直保存到解释器退出。
3.locals 在函数调用时创建,直到函数返回，或者抛出异常之后，销毁。
  另外递归函数每一次均有自己的名字空间。

print('1. globals: ', globals())
a = 1000000000


def func():
    print('1. func locals: ', locals())
    a = 1
    b = 2
    global p  # 函数内部调用global声明的时候，可将变量存储在globals中
    p = 9999

    def inner_func():
        print('1. inner_func locals: ', locals())
        m = 3
        n = 4
        nonlocal a  # nonlocal关键字来修改外部嵌套函数的名字空间。只能在内部嵌套函数使用。
        a = m + n
        print(a)
        print('2. inner_func locals: ', locals())

    inner_func()
    print(a, b, p)
    print('2. func locals: ', locals())


func()
print(a)
print('2. globals: ', globals())

1. globals:  {'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x109457278>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'test.py', '__cached__': None}
1. func locals:  {}
1. inner_func locals:  {'a': 1}
7
2. inner_func locals:  {'a': 7, 'm': 3, 'n': 4}
7 2 9999
2. func locals:  {'b': 2, 'inner_func': <function func.<locals>.inner_func at 0x10949e2f0>, 'a': 7}
1000000000
2. globals:  {'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x109457278>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, '__file__': 'test.py', '__cached__': None, 'a': 1000000000, 'func': <function func at 0x108fb21e0>, 'p': 9999}