globals 函數(shù)是 Python 內(nèi)置的一個(gè)非常有用的函數(shù)，它返回當(dāng)前全局符號(hào)表的一個(gè)字典對(duì)象。符號(hào)表是一個(gè)包含了變量名和變量值的映射，而全局符號(hào)表則包含了所有在當(dāng)前模塊級(jí)別定義的變量。本文將由淺入深地介紹 globals 函數(shù)的用法及其背后的原理。

基本用法

最簡(jiǎn)單的用法是直接調(diào)用 globals 函數(shù)，它會(huì)返回當(dāng)前全局命名空間中的所有變量及其值。

# example1.py
a = 10
b = "Hello, World!"

print(globals())

輸出：

{
'a': 10,
'b': 'Hello, World!',
'__name__': '__main__',
'__doc__': None,
'__package__': None,
'__loader__': None,
'__spec__': None,
'__annotations__': {},
'__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>,
'__file__': 'example1.py',
'__cached__': None
}

在上面的例子中，globals 返回了一個(gè)字典，其中包含了在當(dāng)前模塊中定義的所有全局變量和一些特殊變量（如 __name__, __file__ 等等）。

動(dòng)態(tài)創(chuàng)建全局變量

通過(guò) globals 函數(shù)，我們可以動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建或修改全局變量。

# example2.py
globals()['new_var'] = 42

print(new_var)  # 輸出: 42

在這個(gè)例子中，我們通過(guò) globals 函數(shù)動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建了一個(gè)名為 new_var 的全局變量，并賦值為 42。

修改全局變量

同樣，我們也可以使用 globals 修改現(xiàn)有的全局變量。

# example3.py
a = 10
print("Before:", a)  # 輸出: Before: 10

globals()['a'] = 20
print("After:", a)   # 輸出: After: 20

在這個(gè)例子中，我們通過(guò) globals 函數(shù)修改了全局變量 a 的值。

理解 globals 函數(shù)的原理

globals 函數(shù)背后的原理其實(shí)很簡(jiǎn)單：它返回當(dāng)前模塊的全局命名空間。這是通過(guò) Python 內(nèi)部維護(hù)的一個(gè)字典實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)字典包含了模塊中定義的所有全局變量及其值。

在 Python 中，每個(gè)模塊都有一個(gè)全局命名空間，這個(gè)命名空間在模塊被導(dǎo)入時(shí)創(chuàng)建，并在模塊被卸載時(shí)銷(xiāo)毀。globals 函數(shù)只是簡(jiǎn)單地返回了這個(gè)命名空間的引用。

與 locals 函數(shù)的比較

與 globals 類(lèi)似，locals 函數(shù)返回的是局部命名空間中的變量及其值。不同的是，locals 通常在函數(shù)內(nèi)部使用，而 globals 則是模塊級(jí)別的。

# example4.py
def func():
   x = 5
   print("Locals:", locals())

func()

輸出：

Locals: {'x': 5}

在這個(gè)例子中，locals 返回了函數(shù) func 內(nèi)部的局部變量 x。

實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景

在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，globals 函數(shù)可以用于動(dòng)態(tài)配置、調(diào)試和實(shí)現(xiàn)某些高級(jí)功能。例如，可以使用 globals 動(dòng)態(tài)加載配置文件中的變量，或者在調(diào)試時(shí)打印出當(dāng)前全局命名空間中的所有變量及其值。

# example5.py
config = {
   'host': 'localhost',
   'port': 8080
}

# 動(dòng)態(tài)加載配置
for key, value in config.items():
   globals()[key] = value

print(host)  # 輸出: localhost
print(port)  # 輸出: 8080

希望這篇文章能幫助你更好地理解和使用 globals 函數(shù)。Happy coding!