Che cos'è la 'regola LEGB' in Python? Come funziona nella ricerca del nome di una variabile? Fornisci esempi di situazioni in cui una comprensione errata di questa regola porta a bug non banali.

Risposta.

Regola LEGB — è la regola per la ricerca dello spazio dei nomi (scoping) in Python. L'acronimo sta per:

• Locale — spazio dei nomi locale (all'interno di una funzione);
• Enclosing — spazi dei nomi di tutte le funzioni annidate;
• Global — spazio dei moduli (variabili globali);
• Built-in — nomi incorporati di Python (len, list, ecc.).

Quando Python incontra una variabile, cerca prima localmente, poi nelle funzioni annidate, quindi nell'area globale del modulo, e infine nello spazio dei nomi degli oggetti incorporati:

def outer():
    x = 'enclosing'
    def inner():
        x = 'local'
        print(x)
    inner()
outer()  # 'local'

Se dentro inner() si rimuove l'assegnazione a x, Python prenderà x dallo scopo enclosing (outer). Se non c'è neanche lì — cerca globalmente, poi negli incorporati.

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Domanda insidiosa.

Come cambierebbe il comportamento della funzione se dimenticassi di dichiarare nonlocal o global durante la modifica di una variabile di un livello superiore?

Risposta: Se si prova a modificare una variabile di uno scopo esterno all'interno di una funzione annidata senza dichiarare nonlocal (o global — se la variabile è nel modulo), Python creerà una nuova variabile locale, senza modificare quella esterna.

Esempio:

x = 10
def foo():
    x = 20  # Questa è una nuova x locale, la globale non viene modificata
foo()
print(x)  # 10

Per modificare la x globale:

def foo():
    global x
    x = 20

Con le variabili nella funzione esterna — usa nonlocal.

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Esempi di errori reali dovuti alla mancanza di conoscenza delle sottigliezze del tema.

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Storia 1

In un progetto educativo sono state utilizzate funzioni annidate per contare il numero di chiamate. Lo sviluppatore ha scritto:

def counter():
    count = 0
    def inc():
        count += 1
        return count
    return inc

Ma si è verificato UnboundLocalError, perché count dentro inc() è stato considerato nuovo (è stata creata una count locale). Soluzione: dichiarare count come nonlocal.

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Storia 2

In un'app web si voleva modificare globalmente la cache definita:

cache = {}
def add_to_cache(key, value):
    cache[key] = value

Tuttavia, se all'interno della funzione si fosse tentato di riscrivere completamente cache, ad esempio cache = {key: value}, questo avrebbe creato una nuova cache locale, non collegata all'originale, a causa della mancanza di global cache.

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Storia 3

In un grande sistema ETL è stato riscontrato un bug: i programmatori hanno lasciato la variabile result senza una chiara inizializzazione all'interno della funzione, aspettandosi che fosse presa dallo scopo esterno. Ma dopo alcune iterazioni il risultato ha cominciato a essere errato, poiché all'interno c'era la scrittura result += value, e non result = result + value (senza nonlocal/global) — e result veniva inizializzata di nuovo a ogni chiamata.