Python中Locals与Global以及简单练习

Python 有两个内置的函数，locals() 和 globals()，它们提供了基于字典的访问局部和全局变量的方式。

首先，是关于名字空间的一个名词解释。是枯燥，但是很重要，所以要耐心些。Python 使用叫做名字空间的东西来记录变量的轨迹。名字空间只是一个 字典，它的键字就是变量名，字典的值就是那些变量的值。实际上，名字空间可以象 Python 的字典一样进行访问，一会我们就会看到。

在一个 Python 程序中的任何一个地方，都存在几个可用的名字空间。每个函数都有着自已的名字空间，叫做局部名字空间，它记录了函数的变量，包括 函数的参数和局部定义的变量。每个模块拥有它自已的名字空间，叫做全局名字空间，它记录了模块的变量，包括函数、类、其它导入的模块、模块级的变量和常 量。还有就是内置名字空间，任何模块均可访问它，它存放着内置的函数和异常。

当一行代码要使用变量 x 的值时，Python 会到所有可用的名字空间去查找变量，按照如下顺序：

局部名字空间 – 特指当前函数或类的方法。如果函数定义了一个局部变量 x，Python 将使用这个变量，然后停止搜索。
全局名字空间 – 特指当前的模块。如果模块定义了一个名为 x 的变量，函数或类，Python 将使用这个变量然后停止搜索。
内置名字空间 – 对每个模块都是全局的。作为最后的尝试，Python 将假设 x 是内置函数或变量。
如果 Python 在这些名字空间找不到 x，它将放弃查找并引发一个 NameError 的异常，同时传 递 There is no variable named ‘x’ 这样一条信息

象 Python 中的许多事情一样，名字空间在运行时直接可以访问。特别地，局部名字空间可以通过内置的 locals 函数来访问。全局（模块级别）名字空间可以通过 globals 函数来访问

locals 介绍

1 >>> def test(arg):
 2 #函数 foo 在它的局部名字空间中有两个变量：arg（它的值被传入函数），和 z（它是在函数里定义的）。
 3     z = 1
 4     print locals()
 5 >>> test(4)
 6 #locals 返回一个名字/值对的字典。这个字典的键字是字符串形式的变量名字，字典的值是变量的实际值。
 7 #所以用 4 来调用 foo，会打印出包含函数两个局部变量的字典：arg (4) 和 z (1)。
 8 {'z': 1, 'arg': 4}
 9 >>> test('doulaixuexi')
10 #locals 可以用于所有类型的变量。
11 {'z': 1, 'arg': 'doulaixuexi'}
12 >>>

globals 介绍

>>> from sys import *
>>> print globals()
{'setrecursionlimit':, 
'dont_write_bytecode': False, 
'getfilesystemencoding':, 
'long_info': sys.long_info(bits_per_digit=15, sizeof_digit=2), 
'stdout':, 
'text':, 
'meta_path': [], 
'exc_clear':, 
'prefix': 'C:\\Python27', 'getrefcount':

YES = frozenset({"y", "Y", "yes", "Yes", "YES"})

def main():
    dirty = False
    items = []

    filename, items = choose_file()
    if not filename:
        print("Cancelled")
        return

    while True:
        print("\nList Keeper\n")
        print_list(items)
        choice = get_choice(items, dirty)

        if choice in "Aa":
            dirty = add_item(items, dirty)
        elif choice in "Dd":
            dirty = delete_item(items, dirty)
        elif choice in "Ss":
            dirty = save_list(filename, items)
        elif choice in "Qq":
            if (dirty and (get_string("Save unsaved changes (y/n)",
                                      "yes/no", "y") in YES)):
                save_list(filename, items, True)
            break


def choose_file():
    enter_filename = False
    print("\nList Keeper\n")
    files = [x for x in os.listdir(".") if x.endswith(".lst")]
    if not files:
        enter_filename = True
    if not enter_filename:
        print_list(files)
        index = get_integer("Specify file's number (or 0 to create "
                            "a new one)", "number", maximum=len(files),
                            allow_zero=True)
        if index == 0:
            enter_filename = True
        else:
            filename = files[index - 1]
            items = load_list(filename)
    if enter_filename:
        filename = get_string("Choose filename", "filename")
        if not filename.endswith(".lst"):
            filename += ".lst"
        items = []
    return filename, items



def print_list(items):
    if not items:
        print("-- no items are in the list --")
    else:
        width = 1 if len(items) < 10 else 2 if len(items) < 100 else 3
        for i, item in enumerate(items):
            print("{0:{width}}: {item}".format(i + 1, **locals()))
    print()


def get_choice(items, dirty):
    while True:
        if items:
            if dirty:
                menu = "[A]dd  [D]elete  [S]ave  [Q]uit"
                valid_choices = "AaDdSsQq"
            else:
                menu = "[A]dd  [D]elete  [Q]uit"
                valid_choices = "AaDdQq"
        else:
            menu = "[A]dd  [Q]uit"
            valid_choices = "AaQq"
        choice = get_string(menu, "choice", "a")

        if choice not in valid_choices:
            print("ERROR: invalid choice--enter one of '{0}'".format(
                  valid_choices))
            input("Press Enter to continue...")
        else:
            return choice


def add_item(items, dirty):
    item = get_string("Add item", "item")
    if item:
        items.append(item)
        items.sort(key=str.lower)
        return True
    return dirty


def delete_item(items, dirty):
    index = get_integer("Delete item number (or 0 to cancel)",
                        "number", maximum=len(items),
                        allow_zero=True)
    if index != 0:
        del items[index - 1]
        return True
    return dirty


def load_list(filename):
    items = []
    fh = None
    try:
        for line in open(filename, encoding="utf8"):
            items.append(line.rstrip())
    except EnvironmentError as err:
        print("ERROR: failed to load {0}: {1}".format(filename, err))
        return []
    finally:
        if fh is not None:
            fh.close()
    return items


def save_list(filename, items, terminating=False):
    fh = None
    try:
        fh = open(filename, "w", encoding="utf8")
        fh.write("\n".join(items))
        fh.write("\n")
    except EnvironmentError as err:
        print("ERROR: failed to save {0}: {1}".format(filename, err))
        return True
    else:
        print("Saved {0} item{1} to {2}".format(len(items),
              ("s" if len(items) != 1 else ""), filename))
        if not terminating:
            input("Press Enter to continue...")
        return False
    finally:
        if fh is not None:
            fh.close()


def get_string(message, name="string", default=None,
               minimum_length=0, maximum_length=80):
    message += ": " if default is None else " [{0}]: ".format(default)
    while True:
        try:
            line = input(message)
            if not line:
                if default is not None:
                    return default
                if minimum_length == 0:
                    return ""
                else:
                    raise ValueError("{0} may not be empty".format(
                                     name))
            if not (minimum_length <= len(line) <= maximum_length):
                raise ValueError("{name} must have at least "
                        "{minimum_length} and at most "
                        "{maximum_length} characters".format(
                        **locals()))
            return line
        except ValueError as err:
            print("ERROR", err)


def get_integer(message, name="integer", default=None, minimum=0,
                maximum=100, allow_zero=True):

    class RangeError(Exception): pass

    message += ": " if default is None else " [{0}]: ".format(default)
    while True:
        try:
            line = input(message)
            if not line and default is not None:
                return default
            i = int(line)
            if i == 0:
                if allow_zero:
                    return i
                else:
                    raise RangeError("{0} may not be 0".format(name))
            if not (minimum <= i <= maximum):
                raise RangeError("{name} must be between {minimum} "
                        "and {maximum} inclusive{0}".format(
                        " (or 0)" if allow_zero else "", **locals()))
            return i
        except RangeError as err:
            print("ERROR", err)
        except ValueError as err:
            print("ERROR {0} must be an integer".format(name))


main()