我试图找出为什么使用global
被认为是python(以及一般编程(的不良做法。有人可以解释一下吗?提供更多信息的链接也将不胜感激。
这与Python无关;全局变量在任何编程语言中都是不好的。
然而,全局常数在概念上与全局变量并不相同;全局常数是完全无害的。在 Python 中,两者之间的区别纯粹是约定:CONSTANTS_ARE_CAPITALIZED
和 globals_are_not
。
全局变量不好的原因是它们使函数具有隐藏的(不明显的、令人惊讶的、难以检测的、难以诊断的(副作用,从而导致复杂性增加,可能导致意大利面条代码。
然而,即使在函数式编程中,对全局状态的合理使用也是可以接受的(就像局部状态和可变性一样(,无论是为了算法优化、降低复杂性、缓存和记忆,还是移植源自主要命令式代码库的结构的实用性。
总而言之,你的问题可以通过多种方式得到回答,所以你最好的选择是谷歌"为什么全局变量不好"。一些例子:
- 全局变量不好 - 维基维基网站
- 为什么全球状态如此邪恶? - 软件工程栈交换
- 全局变量不好吗?
如果你想更深入地找出为什么副作用,以及许多其他启发性的东西,你应该学习函数式编程:
- 副作用(计算机科学( - 维基百科
- 为什么副作用在函数式编程中被认为是邪恶的? - 软件工程栈交换
- 函数式编程 - 维基百科
是的,从理论上讲,全局变量(以及一般的"状态"(是邪恶的。在实践中,如果你查看python的包目录,你会发现那里的大多数模块都是从一堆全局声明开始的。显然,人们对它们没有问题。
特别是对于python,全局变量的可见性仅限于模块,因此没有"真正的"全局变量会影响整个程序 - 这使得它们的危害较小。另一点:没有const
,所以当你需要一个常量时,你必须使用全局。
在我的实践中,如果我碰巧修改函数中的全局,我总是用 global
声明它,即使技术上不需要这样做,例如:
cache = {}
def foo(args):
global cache
cache[args] = ...
这使得全局变量的操作更容易被追踪。
关于这个主题的个人观点是,在函数逻辑中使用全局变量意味着其他一些代码可以改变该函数的逻辑和预期输出,这将使调试变得非常困难(特别是在大型项目中(,并且也会使测试更加困难。
此外,如果你考虑其他人阅读你的代码(开源社区、同事等(,他们将很难试图理解全局变量在哪里设置,在哪里被更改以及这个全局变量的期望,而不是一个孤立的函数,它的功能可以通过读取函数定义本身来确定。
(可能(违反纯函数定义
我相信一个干净且(几乎(没有错误的代码应该具有尽可能纯粹的函数(请参阅纯函数(。纯函数是具有以下条件的函数:
- 给定相同的参数值,该函数始终计算相同的结果值。函数结果值不能依赖于在程序执行过程中或在程序的不同执行之间可能更改的任何隐藏信息或状态,也不能依赖于来自 I/O 设备的任何外部输入(通常见下文(。
- 对结果的评估不会导致任何语义上可观察到的副作用或输出,例如可变对象的突变或输出到 I/O 设备。
具有全局变量至少违反了上述一项(如果不是两者兼而有之(,因为外部代码可能会导致意外结果。
纯函数的另一个明确定义:"纯函数是一个将所有输入作为显式参数并生成其所有输出作为显式结果的函数。[1]. 拥有全局变量违反了纯函数的概念,因为输入和输出之一(全局变量(没有显式给出或返回。
(可能(违反单元测试 F.I.R.S.T 原则
此外,如果你考虑单元测试和F.I.R.S.T原则(Fast测试,Independtest,R epeatable,S elf-Validating和Timely(可能会违反独立测试原则(这意味着测试不相互依赖(。
拥有一个全局变量(并非总是如此(,但在大多数情况下(至少到目前为止我所看到的(是准备结果并将其传递给其他函数。这也违反了这一原则。如果以这种方式使用全局变量(即函数 X 中使用的全局变量必须首先在函数 Y 中设置(,这意味着要对函数 X 进行单元测试,您必须首先运行测试/运行函数 Y。
作为常量的全局变量
另一方面,正如其他人已经提到的,如果将全局变量用作"常量"变量可能会稍微好一点,因为该语言不支持常量。但是,我总是更喜欢使用类并将"常量"作为类成员,根本不使用全局变量。如果你有一个代码,两个不同的类需要共享一个全局变量,那么你可能需要重构你的解决方案并使你的类独立。
我不认为不应该使用全局变量。但是,如果使用它们,作者应该考虑一些原则(上面提到的原则以及其他软件工程原则和良好实践(,以获得更干净且几乎无错误的代码。
它们是必不可少的,屏幕就是一个很好的例子。但是,在多线程环境中或涉及许多开发人员的环境中,在实践中经常会出现一个问题:谁(错误地(设置或清除了它?根据体系结构的不同,分析可能成本高昂,并且经常需要。虽然读取全局 var 是可以的,但必须控制对它的写入,例如通过单个线程或线程安全类。因此,全球变量产生了对高开发成本的恐惧,其后果本身被认为是邪恶的。因此,一般来说,最好保持较低的全局变量数量。