이번에는 Namespace와 Scope에 관하여 알아보도록 하겠습니다. 일단 이 둘의 정의를 살펴보고 각각을 설명하도록 하겠습니다.
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A namespace is a mapping from names to objects.
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A scope is a textual region of a Python program where a namespace is directly accessible.
Namespace를 간단히 표현하자면, 이름과 객체 쌍들의 집합이라고 보시면 됩니다. Python에서는 이를 dict의 형태로 저장하고 있습니다. dict의 특징은 key와 value가 쌍으로 이룬 구조라고 했습니다. 그렇기 때문에 한 namespace에서 이름이 겹치는 경우는 없어야합니다.
그런데 namespace가 꼭 하나만 존재하는 것은 아닙니다. 다음과 같이 여러 종류의 namespace가 존재합니다.
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Built-in Namespace
이미 python에서 구현되어 있는 namespace입니다. 예를 들어,
print()의 경우에 여러분들이 직접 코딩한 적은 없지만 사용은 할 수 있습니다. 이러한 경우 이미 Built-in Namespace에 존재하기 때문에 사용가능한 것입니다. 이는 프로그램이 종료되더라도 namespace가 사라지지 않습니다. -
Global Namespace
Module에서 정의된 함수나 변수를 저장하기 위한 namespace입니다. 흔히, 코딩을 할 때 정의되는 변수와 함수는 여기에 저장됩니다. 해당 namespace는 프로그램이 종료되면 사라집니다.
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Enclosed Namespace
Nested function일때 생기는 namespace로써(함수 안에 함수를 새롭게 정의한 경우) function이 종료되면 사라집니다.
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Local Namespace
Function 혹은 method 내에서 정의된 함수나 변수를 저장하기 위한 namespace입니다. 이는 fucntion, method를 만들때 마다 새로운 local namespace가 생성됩니다. function이 종료되면 사라집니다.
Scope도 간단히 말하면 namespace에 접근할 수 있는 영역의 범위를 뜻합니다. Scope또한 namespace와 같은 종류로 존재합니다.
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Built-in scope
print, input과 같은 기본적인 함수들은 어느 python 파일에서든지 함수를 정의하지 않고 그냥 사용할 수 있습니다. Built-in scope의 경우에는 모든 python 영역에서 참조할 수 있습니다.
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Global scope
한 파일(.py, .ipynb) 내에서 정의되는 영역을 뜻합니다.
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Enclosed scope
nested function을 포함한 function의 code block 내 영역을 뜻합니다.
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Local scope
function의 code block 내 영역을 뜻합니다.
사진으로 설명을 덧붙이자면 다음과 같습니다.
색깔별로 namespace에 접근 가능한 영역(scope)를 표시하였습니다. 또한 해당 namespace에 어떤 이름과 객체가 저장되어 있는지 적어두었습니다.
# 출력 결과
start
global: 1
enclosed: 20
local: 30
end마지막에 search order을 보시면 local, enclosed, global, built-in 순으로 탐색하게 됩니다. a의 경우를 보시면, local namespace에는 c 밖에 없음으로 다음 namespace인 enclosed로 옮겨서 탐색하지만 b 밖에 없기 때문에 global namespace로 까지 옮겨저서 해당 namespace에 있는 a : 1을 찾아 내어 출력되게 됩니다. 이와 같은 흐름으로 b,c,print()가 각각 어디서 참조되어 불리는지 알 수 있을 것입니다.
namespace와 scope란 개념이 절대적인 개념은 아닙니다. 다음의 간단한 예제를 살펴보도록 합시다.
a = 1a는 global namespace에 저장되어 있습니다. 이를 확인 하는 방법은 다음과 같습니다.
print(globals())# 출력 결과
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, 'a': 1}뭐가 뭔진 모르겠지만 global namespace는 dict으로 구현되어 있으면서 앞서 정의한 a의 값이 1로 할당 되어 있는 것을 확인 할 수 있습니다.
print(a)위의 코드를 실행하였을 때, 출력 결과에서는 당연히 1이 나올 것이라 예상할 수 있습니다. 여기서 a라는 값이 무엇인지 찾기 위해 local namespace부터 찾으려고 할 것입니다. local namespace 또한 확인 하는 방법이 있습니다.
print(locals())# 출력 결과
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>, 'a': 1}출력 결과가 global namespace와 동일합니다. 이처럼 부르고자 하는 코드를 포함한 code block이 local로 되는 것입니다.