Julia 变量的作用域

由 陈 创建， 最后一次修改 2016-08-12 变量的作用域变量的作用域是变量可见的区域。变量作用域能帮助避免变量命名冲突。作用域块是作为变量作用域的代码区域。变量的作用域被限制在这些块内部。作用域块有：function 函数体（或语法）while 循环体for 循环体try 块catch 块let 块type 块注意 begin 块不能引入新作用域块。当变量被引入到一个作用域中时，所有的内部作用域都继承了这个变量，除非某个内部作用域显式复写了它。将新变量引入当前作用域的方法：声明 local x 或 const x ，可以引入新本地变量声明 global x 使得 x 引入当前作用域和更内层的作用域函数的参数，作为新变量被引入函数体的作用域无论是在当前代码之前或 之后 ， x = y 赋值都将引入新变量 x ，除非 x 已经在任何外层作用域内被声明为全局变量或被引入为本地变量下面例子中，循环内部和外部，仅有一个 x 被赋值：function foo(n) x = 0 for i = 1:n x = x + 1 end xendjulia> foo(10)10下例中，循环体有一个独立的 x ，函数始终返回 0 ：function foo(n) x = 0 for i = 1:n local x x = i end xendjulia> foo(10)0下例中，x 仅存在于循环体内部，因此函数在最后一行会遇到变量未定义的错误（除非 x 已经声明为全局变量）：function foo(n) for i = 1:n x = i end xendjulia> foo(10)in foo: x not defined在非顶层作用域给全局变量赋值的唯一方法，是在某个作用域中显式声明变量是全局的。否则，赋值会引入新的局部变量，而不是给全局变量赋值。不必在内部使用前，就在外部赋值引入 x ：function foo(n) f = y -> n + x + y x = 1 f(2)endjulia> foo(10)13上例看起来有点儿奇怪，但是并没有问题。因为在这儿是将一个函数绑定给变量。这使得我们可以按照任意顺序定义函数，不需要像 C 一样自底向上或者提前声明。这儿有个低效率的例子，互递归地验证一个正数的奇偶：even(n) = n == 0 ? true : odd(n-1)odd(n) = n == 0 ? false : even(n-1)julia> even(3)falsejulia> odd(3)trueJulia 内置了高效的函数 iseven 和 isodd 来验证奇偶性。由于函数可以先被调用再定义，因此不需要提前声明，定义的顺序也可以是任意的。在交互式模式下，可以假想有一层作用域块包在任何输入之外，类似于全局作用域：julia> for i = 1:1; y = 10; endjulia> yERROR: y not definedjulia> y = 00julia> for i = 1:1; y = 10; endjulia> y10前一个例子中，y 仅存在于 for 循环中。后一个例子中，外部声明的 y 被引入到循环中。由于会话的作用域与全局作用域差不多，因此在循环中不必声明 global y。但是，不在交互式模式下运行的代码，必须声明全局变量。多变量可以使用以下语法声明为全局：function foo() global x=1, y="bar", z=3endjulia> foo()3julia> x1julia> y"bar"julia> z3let 语句提供了另一种引入变量的方法。let 语句每次运行都会声明新变量。let 语法接受由逗号隔开的赋值语句或者变量名：let var1 = value1, var2, var3 = value3 codeendlet x = x 是合乎语法的，因为这两个 x 变量不同。它先对右边的求值，然后再引入左边的新变量并赋值。下面是个需要使用 let 的例子：Fs = cell(2)i = 1while i <= 2 Fs[i] = ()->i i += 1endjulia> Fs[1]()3julia> Fs[2]()3两个闭包的返回值相同。如果用 let 来绑定变量 i ：Fs = cell(2)i = 1while i <= 2 let i = i Fs[i] = ()->i end i += 1endjulia> Fs[1]()1julia> Fs[2]()2由于 begin 块并不引入新作用域块，使用 let 来引入新作用域块是很有用的：julia> begin local x = 1 begin local x = 2 end x endERROR: syntax: local "x" declared twicejulia> begin local x = 1 let local x = 2 end x end1第一个例子，不能在同一个作用域中声明同名本地变量。第二个例子，let 引入了新作用域块，内层的本地变量 x 与外层的本地变量 x 不同。For 循环及 ComprehensionsFor 循环及 Comprehensions 有特殊的行为：在其中声明的新变量，都会在每次循环中重新声明。因此，它有点儿类似于带有内部 let 块的 while 循环：Fs = cell(2)for i = 1:2 Fs[i] = ()->iendjulia> Fs[1]()1julia> Fs[2]()2for 循环会复用已存在的变量来迭代：i = 0for i = 1:3endi # here equal to 3但是, comprehensions 与之不同，它总是声明新变量：x = 0[ x for x=1:3 ]x # here still equal to 0常量const 关键字告诉编译器要声明常量：const e = 2.71828182845904523536const pi = 3.14159265358979323846const 可以声明全局常量和局部常量，最好用它来声明全局常量。全局变量的值（甚至类型）可能随时会改变，编译器很难对其进行优化。如果全局变量不改变的话，可以添加一个 const 声明来解决性能问题。本地变量则不同。编译器能自动推断本地变量是否为常量，所以本地常量的声明不是必要的。特殊的顶层赋值默认为常量，如使用 function 和 type 关键字的赋值。注意 const 仅对变量的绑定有影响；变量有可能被绑定到可变对象（如数组），这个对象仍能被修改。