6.00 Introduction to Computer Science and Programming lec3 & lec4

之所以这两个一起写，是因为Lec3对我而言没什么内容，Python的东西不多。

Lec3的一个核心是：一个程序会在什么时候停止？我认为有三种情况：1. 返回正确的值。2. 返回错误的值。3. 报错

Python：

for variable in range(start, end):

    statement

Lec4里function终于闪亮登场了。function由三部分组成：名字，参数和方法体，function的特点：Decomposition和Abstraction，我的理解是代码复用和封装。当然，人家讲的更有道理，Decomposition是指将一个系统分解为相互独立、可管理的子部分。Abstraciton则是创建了一个黑盒，输入获得输出。

当方法被调用时，将产生下面这些操作：

1. 形参绑定到实参的值
2. 在进入函数时，将生成一个新的Scope

Python中一个很有趣的概念是Scope。Scope是指name到object的映射，变量、函数都有自己的Scope。Scope也叫stack frames。我认为stack frame来自于编译器的实现，程序在运行时实际就是在不断的进行压栈、弹栈，这方面的内容可以参考《C专家编程》。下面关于Scope的介绍，参考自：http://www-inst.eecs.berkeley.edu/~selfpace/cs9honline/Q2/scope.html

有关Python中的Scope，要记住三点：

1. Scope中所有的name都same

学习Python时首先要记住的是Python中的一切都是有名字的，比如数字，字符串，函数，类型，变量等。Python中所有的name都same，这与Java或C++不同，不同类型的name可以一样，例如类blerg可以和变量blerg同时存在。执行下面的代码，可以更好地理解这一点。

spoon = 2 + 2print spoondef spoon(x):    return x + 3print spoonspoon = 'foo'print spoon

在上面的Python代码中，只有一个name spoon。spoon首先是一个数字，然后变成一个函数，最后成为字符串的name。

2. name的Scope是它所在的文件，类或函数

每个name都属于一个namespace（在scheme中叫“environment”）。

def genius():    x = 2 + 2    print 'two plus two is', x

在上面的例子中，x的Scope为函数genius。当程序进入函数时，会首先将genius压入栈中，然后x的作用域就是那个栈帧（StackFrame）。

x = 2 + 2def genius():    print 'two plus two is', xdef dummy():    x = 3    print 'two plus two is', xdef gullible(x):    print 'two plus two is', xgenius()dummy()print xgenius()gullible(5)

将上面的程序存到一个文件中，如scopedemo.py，执行之，会出现有趣的结果。

上面的代码首先为x创建了一个File范围的Scope，genius函数创建了一个scope，但genius的scope中并不存在一个x。当在genius中引用x的时候，Python首先在genius的scope中查找，若没找到，则去包含此Scope的外层Scope查找，因此genius中输出x的值为4，如下图所示：

在genius中引用的是外部Scope定义的x。

在dumm()中，有自己的x定义，因此这里x引用的是内部Scope的x。

在gullible(x)中，形参x在gullible()函数内声明了一个

3. name属于它所在的namespace

在一个namespace中，name的作用域是整个namespace，而不是从其声明的位置开始。例如在dummy中，即使x = 3出现在dummy()的最后一行，x的scope仍然是dummy函数。如下面的例子：

x = 1def kumquat():    x = 5    print xdef gazebo():    print x    # many lines of code...    # many lines of code...    # many lines of code...    x = 5def hullabaloo(y):    if y > 3:        x = 5    print xkumquat()gazebo()hullabaloo(1)hullabaloo(6)

在调用gazebo()的时候，尽管对x的赋值语句在最后，但其Scope却是整个函数，因此gazebo()的print x语句会报错，而不是输出1.

如何将一个变量的值传递到外层的scope呢？可以使用global关键字实现，global关键字将使变量的Scope扩展为File级。

x = 2def foible():    x = x + 1def spatula():    global x    x = x + 1print xfoible()print xspatula()print x

在上面的代码中，spatula()执行之后x的值变为3，因为spatula()中x的Scope是File。