globals 函數是 Python 內置的一個非常有用的函數，它返回當前全局符號表的一個字典對象。符號表是一個包含了變量名和變量值的映射，而全局符號表則包含了所有在當前模塊級別定義的變量。本文將由淺入深地介紹 globals 函數的用法及其背后的原理。

基本用法

最簡單的用法是直接調用 globals 函數，它會返回當前全局命名空間中的所有變量及其值。

# example1.py
a = 10
b = "Hello, World!"

print(globals())

輸出：

{
'a': 10,
'b': 'Hello, World!',
'__name__': '__main__',
'__doc__': None,
'__package__': None,
'__loader__': None,
'__spec__': None,
'__annotations__': {},
'__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>,
'__file__': 'example1.py',
'__cached__': None
}

在上面的例子中，globals 返回了一個字典，其中包含了在當前模塊中定義的所有全局變量和一些特殊變量（如 __name__, __file__ 等等）。

動態創建全局變量

通過 globals 函數，我們可以動態地創建或修改全局變量。

# example2.py
globals()['new_var'] = 42

print(new_var)  # 輸出: 42

在這個例子中，我們通過 globals 函數動態地創建了一個名為 new_var 的全局變量，并賦值為 42。

修改全局變量

同樣，我們也可以使用 globals 修改現有的全局變量。

# example3.py
a = 10
print("Before:", a)  # 輸出: Before: 10

globals()['a'] = 20
print("After:", a)   # 輸出: After: 20

在這個例子中，我們通過 globals 函數修改了全局變量 a 的值。

理解 globals 函數的原理

globals 函數背后的原理其實很簡單：它返回當前模塊的全局命名空間。這是通過 Python 內部維護的一個字典實現的，這個字典包含了模塊中定義的所有全局變量及其值。

在 Python 中，每個模塊都有一個全局命名空間，這個命名空間在模塊被導入時創建，并在模塊被卸載時銷毀。globals 函數只是簡單地返回了這個命名空間的引用。

與 locals 函數的比較

與 globals 類似，locals 函數返回的是局部命名空間中的變量及其值。不同的是，locals 通常在函數內部使用，而 globals 則是模塊級別的。

# example4.py
def func():
   x = 5
   print("Locals:", locals())

func()

輸出：

Locals: {'x': 5}

在這個例子中，locals 返回了函數 func 內部的局部變量 x。

實際應用場景

在實際開發中，globals 函數可以用于動態配置、調試和實現某些高級功能。例如，可以使用 globals 動態加載配置文件中的變量，或者在調試時打印出當前全局命名空間中的所有變量及其值。

# example5.py
config = {
   'host': 'localhost',
   'port': 8080
}

# 動態加載配置
for key, value in config.items():
   globals()[key] = value

print(host)  # 輸出: localhost
print(port)  # 輸出: 8080

希望這篇文章能幫助你更好地理解和使用 globals 函數。Happy coding!