Python属性与变量命名空间区别及面向对象常见问题解析

以下是问题对应测试代码：

#error statements commented out
var=10
def fun():
    #var=var*10
    a=10
    fun.b=20
fun()
print(var)
#print(a)
print(fun.b)
#print(fun.a)


class clss:
    var=var*var
    c=10
    #clss.d=20
#print(c)
#print(clss.d)
print(clss.var)
print(clss.c)

问题1：为什么函数内的var无法像类定义场景中那样读取全局作用域的var值？ #

Python对函数和类体采用完全不同的作用域判定规则：

• 函数作用域遵循静态变量判定规则：只要函数体内任意位置存在对某个变量的赋值语句，Python就会将该变量标记为整个函数范围内的局部变量，不会向外层作用域查找。注释掉的var = var *10语句中，因为左侧存在对var的赋值，Python会将整段函数内的var都判定为局部变量，执行到右侧取var值时，局部的var还没完成赋值，就会抛出未定义错误。
• 类体是类创建过程中临时生成的命名空间，类体代码执行时的变量查找遵循顺序查找规则：用到某个变量时，先在当前临时类命名空间里找有没有已经定义的同名变量，找不到就直接向外层（全局作用域）找，不会提前判定变量归属。类里写var = var * var时，临时命名空间里还没有绑定var，就会自动找到全局的var=10完成计算，最终把计算结果绑定为类属性var，所以可以正常运行。

问题2：是否可以在类（示例中类名为clss）内部创建类似函数内局部变量a的局部变量？ #

默认不行，类体里直接赋值的变量最终都会成为类属性。
函数里的a=10是纯局部变量：它只存在于函数执行时的栈帧中，和函数对象本身没有绑定关系，函数执行结束后就会被回收，外部无法通过函数对象访问到。
类体执行阶段虽然也有临时命名空间，但类体代码执行完后，临时命名空间里所有绑定的名字都会被自动收集，绑定为类对象的属性，不会自动销毁。如果一定要定义只在类定义阶段使用、不成为类属性的临时变量，可以把临时计算逻辑包裹在类体内的立即执行函数中，函数内部的变量就是纯局部变量，执行完就会回收，不会挂到类上：

class clss:
    # 立即执行的匿名函数，内部变量都是局部临时变量
    var = (lambda g_var: g_var * g_var)(var)
    c =10
# 访问不到lambda里的g_var，因为它是函数局部变量

问题3：为什么无法像在函数体内给函数对象绑定属性那样，在类体内部直接通过类名赋值定义类属性？ #

二者的执行时机完全不同：

• 执行def fun():语句时，Python会先创建好函数对象，把fun这个名字绑定到对应的函数对象上，之后调用fun()执行函数体代码时，fun名字已经存在，完全可以通过fun.b=20给已经存在的函数对象绑定属性。
• 执行class clss:语句时，流程是先创建临时类命名空间、执行类体代码，等类体代码全部执行完，才会真正创建类对象，把clss这个名字绑定到生成的类对象上。在类体里写clss.d=20的时候，类对象还没创建，clss这个名字根本没有被定义，自然无法给不存在的对象绑定属性。

问题4：为什么fun.a不可访问但clss.c可以访问？ #

两个变量的绑定逻辑完全不一样：

• 函数里的a=10是函数执行时的局部变量，从头到尾都没有被绑定到fun这个函数对象上，只是存在于函数执行的临时栈帧里，函数跑完就回收了，去访问fun.a的时候，函数对象上根本没有a这个属性，自然会报错。
• 类体里的c=10在类体执行完后，会被自动绑定到clss类对象上，成为类的固有属性，所以可以直接通过clss.c访问到对应的值。（问题描述里的f.a为笔误，实际指示例中的fun.a，“可调用”为表述偏差，实际指可通过点号访问属性）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者harshit