Как происходит размещение пространств имен в Python?

Пространства имен в Python организованы иерархически и управляются правилом LEGB (Local, Enclosing, Global, Built-in).

1. Local (Локальное): Самое внутреннее пространство имен. Создается при вызове функции и содержит имена, определенные внутри этой функции (переменные, локальные функции). Существует только во время выполнения функции.

   def my_function():
       x = 10  # Локальная переменная
       print(x)
   

2. Enclosing (Окружающее/Нелокальное): Создается для вложенных функций. Содержит имена из объемлющей (родительской) функции, которые не являются локальными для внутренней функции. Используется ключевое слово nonlocal.

   def outer_function():
       y = 20
       def inner_function():
           nonlocal y # Обращение к переменной из окружающего пространства
           print(y)
       inner_function()
   

3. Global (Глобальное): Пространство имен на уровне модуля. Содержит имена, определенные в самом модуле (функции, классы, переменные). Доступно из любой части модуля. Создается при импорте модуля.

   z = 30 # Глобальная переменная в модуле
   def another_function():
       global z # Обращение к глобальной переменной
       print(z)
   

4. Built-in (Встроенное): Самое внешнее пространство имен. Содержит встроенные функции и исключения Python (print, len, Exception и т.д.). Доступно из любой точки программы.

Python ищет имя, начиная с локального пространства имен, затем переходит на уровень выше в окружающее, затем в глобальное, и, наконец, в builtin. Если имя не найдено, вызывается NameError.

Пространства имен представлены словарями, ключами которых являются имена объектов, а1 значениями — сами объекты.

print(locals())  # Локальное пространство имен текущей функции
print(globals()) # Глобальное пространство имен текущего модуля