Viditelnost proměnných

Python Jiří Znamenáček Viditelnost proměnných 2012-04-24

Z hlediska viditelnosti se proměnné (které v Python'u zastupují libovolné objekty – skutečné „proměnné“, složitější datové struktury, ale třeba i funkce a třídy!) dělí na tři skupiny:

lokální – jsou „vidět“ pouze v rámci bloku, v němž byly definovány (tj. např. v těle funkce), a ve všech jeho podřízených blocích
globální – jsou dostupné v celém programu / skriptu / modulu, na jehož nejvyšší úrovni byly zavedeny
nelokální – umožňují z podbloku odkazovat na proměnné stejného jména v nadřazeném bloku, ale nikoli až na globální úroveň

PS: Chcete-li přesto odkázat na globální proměnnou, stačí (ne)lokální přiřadit do nové proměnné, která už odkazuje na globální. Týká se to jak neproměnných (immutable), tak proměnných (mutable) typů.

Proměnné, funkce a další objekty zavedené (a též moduly importované) uvnitř funkce jsou viditelné právě jen tam – uvnitř funkce:

To tedy znamená, že si nemusíte hlídat kolize v názvech proměnných – uvnitř funkcí můžete vesele používat stejné názvy, jako mimo ně, a pokaždé budou označovat jiné objekty. Ale pozor – platí to pouze při přiřazování!

Pokud byste chtěli skutečně pracovat s proměnnou mimo tělo funkce (tedy zde na globální úrovni), musíte použít klíčové slovo global:

PS: Dlužno poznamenat, že práce s globálními proměnnými je opodstatněná jen ve výjimečných případech, kdykoliv jindy je pokládána za pěknou —zcenzurováno— ^_~

Pokud uvnitř funkce definujete další funkci (která tím pádem bude lokální vůči nadřazené), budou proměnné uvnitř této funkce opět pouze lokální jen a jen pro ni:

Pokud se z této vnitřní funkce budete chtít odkazovat na proměnnou v její nadřazené funkci (tedy v nejbližším nadřazeném kontextu, nikoli v globálním kontextu), musíte ji specifikovat pomocí klíčového slova nonlocal:

Pro chování proměných v kontextu tedy souhrnně platí:

lokální proměnné si spořádaně „hrabou pouze na svém písečku“, tedy v těle funkce či modulu, kde jsou zavedeny;
globální proměnné se aplikují pouze na hlavní úrovni celého modulu;
nelokální proměnné „vidí“ jen a právě o jednu úroveň v hierarchii výše.

Největší „podraz“ se schovává v dohledávání proměnných pro aktuální blok:

Tento zdánlivě průhledný kus kódu totiž neupadne s výjimkou NameError pro odkaz na neznámou proměnnou, ale pěkně hezky vypíše číslo 1. Zřejmě z důvodů optimalizace se totiž proměnné lokální danému bloku vytváří pouze pro přiřazení, při jejich použití (resolving) se prostě hledají i v bloku nadřazeném.

A to skutečně v nejbližším nadřazeném, jak ukazuje příklad:

Běda Vám, pokud byste se však pokusili uvnitř těla funkce zavést lokální proměnnou stejného jména a přesto se ještě před tím pokoušeli odkázat na jméno globální:

Tělo funkce (a samozřejmě i její hlavička) je totiž „připraveno dopředu“, takže v okamžiku jeho vykonávání je již známo rozložení názvů v místní tabulce jmen objektů. Odkaz na jméno x na prvním řádku funkce tak způsobí havárii, protože už půjde o lokální název, ke kterému však zatím není přiřazena žádná hodnota.

Pomocí klíčového slova global je možné zavést na globální úrovni aktuálního bloku jméno proměnné bez přiřazení hodnoty (a tím pádem i typu).

global var var = 3

Ale použité jsem to viděl snad jen jednou a ještě to s sebou neslo nečekané vedlejší efekty.

S lokálními proměnnými je to ještě kapku zamotanější (a to i dřív, než se dostaneme k uzávěrům), jak ukazuje následující příklad:

Jakmile se odvoláme na proměnné z nadřazených kontextů (ovšem s výjimkou globálního), objeví se mezi lokálními. Kdo chce vědět víc, než vůbec tušil, že chce vědět, přečte si dokumentaci ^_~