1. 函数简介

在Python中，globals()和locals()是两个内置函数，用于访问不同作用域中的变量命名空间。

这两个函数在调试、动态编程和元编程中非常有用。理解它们的行为对于掌握Python作用域至关重要。

2. globals()函数详解

globals()函数返回一个表示当前全局符号表的字典。这个字典包含当前模块中定义的所有全局变量。

基本用法示例

# 定义全局变量
global_var = "我是全局变量"

def show_globals():
    # 在函数内部访问全局变量
    print(globals().get('global_var', '未找到'))

# 在全局作用域中访问
print("全局变量字典中的键:", globals().keys())

# 调用函数
show_globals()

修改全局变量

通过globals()返回的字典，可以直接修改全局变量：

count = 10

print("修改前:", count)  # 输出: 10

# 通过globals()修改全局变量
globals()['count'] = 20

print("修改后:", count)  # 输出: 20

3. locals()函数详解

locals()函数返回一个表示当前局部作用域符号表的字典。在函数内部调用时，它包含该函数的局部变量。

在函数中使用locals()

def my_function():
    local_var = "我是局部变量"
    inner_var = 42
    
    # 打印局部作用域变量
    print("函数内部的局部变量:")
    for var, value in locals().items():
        print(f"{var}: {value}")

my_function()

# 在全局作用域中调用locals()
print("\n全局作用域中的局部变量:")
print(locals().keys())  # 与globals()在全局作用域中相同

locals()的特殊行为

在函数中修改locals()返回的字典可能不会影响实际的局部变量：

def modify_locals():
    x = 10
    print("修改前:", x)  # 输出: 10
    
    # 尝试通过locals()修改局部变量
    locals()['x'] = 20
    print("修改后(通过locals字典):", locals()['x'])  # 输出: 20
    print("但实际变量值:", x)  # 输出: 10
    
    # 正确修改局部变量的方法
    x = 30
    print("正确修改后:", x)  # 输出: 30

modify_locals()

4. 关键区别对比

5. 实际应用场景

场景1：动态变量访问

# 动态创建一组全局变量
for i in range(1, 6):
    globals()[f'var_{i}'] = i * 10

# 访问动态创建的变量
print(var_1, var_2, var_3, var_4, var_5)  # 输出: 10 20 30 40 50

场景2：调试与检查

def complex_calculation(a, b, c):
    # 中间变量
    temp1 = a * b
    temp2 = b * c
    result = temp1 + temp2 - a
    
    # 调试：输出所有局部变量
    print("\n调试信息 - 局部变量:")
    for name, value in locals().items():
        print(f"{name}: {value}")
    
    return result

complex_calculation(3, 5, 7)

场景3：动态配置

# 从外部配置加载设置
config = {
    'MAX_ITEMS': 100,
    'TIMEOUT': 30,
    'DEBUG_MODE': True
}

# 动态设置全局配置变量
for key, value in config.items():
    globals()[key] = value

# 使用配置
print(f"最大项目数: {MAX_ITEMS}")
print(f"调试模式: {'启用' if DEBUG_MODE else '禁用'}")

6. 最佳实践

7. 总结