Co to jest 'LEGB rule' w Pythonie? Jak działa podczas wyszukiwania nazwy zmiennej? Podaj przykłady sytuacji, w których błędne zrozumienie tej zasady prowadzi do niepozornych błędów.

Odpowiedź.

LEGB rule — to zasada wyszukiwania przestrzeni nazw (scoping) w Pythonie. Skrót oznacza:

• Local — lokalna przestrzeń nazw (wewnątrz funkcji);
• Enclosing — przestrzenie nazw wszystkich funkcji zagnieżdżonych;
• Global — przestrzeń modułów (zmienne globalne);
• Builtin — wbudowane nazwy Pythona (len, list itp.).

Kiedy Python napotyka zmienną, najpierw szuka lokalnie, potem w zagnieżdżonych funkcjach, następnie w globalnej przestrzeni modułu, a na końcu w przestrzeni nazw obiektów wbudowanych:

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

Jeśli wewnątrz inner() usuniemy przypisanie x, Python weźmie x z enclosing scope (outer). Jeśli nie ma zmiennej tam — szuka w globalnym, potem w wbudowanych.

---

Pytanie z haczykiem.

Jak zmieni się działanie funkcji, jeśli zapomnisz zadeklarować nonlocal lub global przy modyfikowaniu zmiennej zewnętrznego poziomu?

Odpowiedź: Jeśli spróbujesz zmienić zmienną zewnętrznego scope-a wewnątrz zagnieżdżonej funkcji bez zadeklarowania nonlocal (lub global, jeśli zmienna jest w module), Python stworzy nową lokalną zmienną, nie zmieniając zewnętrznej.

Przykład:

x = 10
def foo():
    x = 20  # To nowa lokalna x, globalna nie zmienia się
foo()
print(x)  # 10

Aby zmienić globalną x:

def foo():
    global x
    x = 20

Ze zmiennymi w zewnętrznej funkcji — użyj nonlocal.

---

Przykłady rzeczywistych błędów wynikających z nieznajomości subtelności tematu.

---

Historia 1

W projekcie edukacyjnym używano zagnieżdżonych funkcji do liczenia liczby wywołań. Programista napisał:

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

Ale wystąpił UnboundLocalError, ponieważ count wewnątrz inc() był traktowany jako nowy (tworzony nowy lokalny count). Rozwiązanie: zadeklarować count jako nonlocal.

---

Historia 2

W aplikacji webowej chciano w obsłudze modyfikować globalnie zdefiniowany cache:

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

Jednak jeśli wewnątrz funkcji spróbowano by całkowicie przepisać cache, na przykład cache = {key: value}, stworzyłoby to nowy lokalny cache, niepowiązany z globalnym, z powodu braku global cache.

---

Historia 3

W dużym systemie ETL napotkano błąd: programiści pozostawili zmienną result bez jawnej inicjalizacji wewnątrz funkcji, spodziewając się, że weźmie ją z zewnętrznego scope. Ale po kilku iteracjach wynik zaczął się psuć, ponieważ wewnątrz była instrukcja result += value, a nie result = result + value (bez nonlocal/global) — i result była inicjalizowana na nowo przy każdym wywołaniu.