Какова связь между областью видимости и пространствами имен в Python?

Я обнаружил, что во многих ресурсах «видимость» и «пространства имен» используются взаимозаменяемо, что немного сбивает с толку, поскольку они означают разные вещи.

• Область действия определяет область кода, в которой доступно имя.
• Правило LEGB определяет способ поиска имен.
• Пространство имен - это место, где вы ищите имена.

Тогда я читаю:

• «имена привязываются к пространству имен в соответствии с тем, где они назначены ...» (что, я считаю, относится к области действия в лексической области видимости).
• msgstr "функции добавляют дополнительный слой пространства имен в ваши программы" [ ref. ] (они не добавляют дополнительную локальную область?)
• «все имена, назначенные в определении функции, помещаются в локальную область (пространство имен, связанное с вызовом функции)».
• «глобальная область действия, то есть пространство имен, в котором находятся переменные, созданные (назначенные) на верхнем уровне файла модуля».

* все цитаты взяты из изучения Python 5-е издание ch17

Являются ли пространства имен в Python способом реализации областей? Это одно и то же? Кто-нибудь может просветить меня?

Пространство имен - это словарь, сопоставляющий имена (как строки) со значениями. Когда вы делаете назначение, например a = 1, вы мутируете пространство имен. Когда вы делаете ссылку, например print(a), Python просматривает список пространств имен, чтобы попытаться найти его с именем в качестве ключа.

А область применения определяет , какие пространства имен будут рассмотрены в и в каком порядке. Область действия любой ссылки всегда начинается в локальном пространстве имен и перемещается наружу, пока не достигнет глобального пространства имен модуля, прежде чем перейти к builtins(пространству имен, которое ссылается на предопределенные функции и константы Python, такие как rangeи getattr), которое является концом строки ,

Представьте, что у вас есть функция с именем inner, вложенная в глобальную функцию с именем outerи innerсодержащая ссылку на имя. Python сначала смотрит в innerпространство имен. Если имени там нет, Python просматривает outerпространство имен. Если это не удается, Python пробует globalпространство имен модуля , затем builtinпространство имен, в конечном итоге выбрасывая, NameErrorесли имя не найдено.

Когда мы говорим, что xнаходится в пространстве имен функции, мы имеем в виду, что оно определено там, локально внутри функции. Когда мы говорим, что xнаходится в области действия функции, мы имеем в виду, что она xнаходится либо в пространстве имен функции, либо в любом из внешних пространств имен, в которое вложено пространство имен функции.

Всякий раз, когда вы определяете функцию, вы создаете новое пространство имен и новую область видимости. Пространство имен - это новый локальный хэш имен. Область действия - это подразумеваемая цепочка пространств имен, которая начинается в новом пространстве имен, затем проходит через любые внешние пространства имен (внешние области), вплоть до глобального пространства имен (глобальная область) и до встроенных функций.

Термины могут использоваться почти взаимозаменяемо, но это не потому, что они означают одно и то же; это потому, что они во многом совпадают в том, что они подразумевают.

Существует отличная статья о пространствах имен Python здесь . Чтобы процитировать соответствующую часть, чтобы ответить на ваш вопрос об отношении между областями и пространствами имен:

Область действия относится к области программы, из которой можно получить доступ к пространству имен без префикса.

Например, представьте простую программу прокатки штампов:

import random  # 'random' is in module namespace

def roll(sides=6):  # 'roll' is in module namespace, 'sides' is in roll's
    return random.randint(1, sides)  # both 'random' and 'sides' are in scope here

# but sides can't be accessed out here 

roll имеет собственное пространство имен , но имена в пространстве имен модуля также находятся в области видимости .