> **Источник:** https://python-all.ru/3.9/reference/executionmodel.html
>
> «Документация Python на русском» – неофициальный перевод официальной документации Python: версии от 2.6 до 3.16, полнотекстовый поиск, английский оригинал рядом с переводом. Эта Markdown-версия страницы предназначена для работы с LLM: вставьте её в ChatGPT, Claude или Cursor.

---

# 4. Модель выполнения

## 4.1. Структура программы

Программа на Python состоит из блоков кода. *Блок* – это фрагмент текста программы на Python, который выполняется как единое целое. Блоками являются: модуль, тело функции и определение класса. Каждая команда, введённая в интерактивном режиме, является блоком. Скриптовый файл (файл, передаваемый на стандартный ввод интерпретатора или указанный в качестве аргумента командной строки интерпретатора) является блоком кода. Скриптовая команда (команда, заданная в командной строке интерпретатора с опцией [`-c`](https://python-all.ru/3.9/using/cmdline.html#cmdoption-c)) является блоком кода. Модуль, запущенный как скрипт верхнего уровня (как модуль `__main__`) из командной строки с аргументом [`-m`](https://python-all.ru/3.9/using/cmdline.html#cmdoption-m), также является блоком кода. Строковый аргумент, переданный встроенным функциям [`eval()`](https://python-all.ru/3.9/library/functions.html#eval) и [`exec()`](https://python-all.ru/3.9/library/functions.html#exec), является блоком кода.

Блок кода выполняется в *фрейме выполнения*. Фрейм содержит некоторую служебную информацию (используемую для отладки) и определяет, где и как продолжится выполнение после завершения выполнения блока кода.

## 4.2. Именование и связывание

### 4.2.1. Связывание имён

*Имена* ссылаются на объекты. Имена вводятся операциями связывания имён.

Следующие конструкции связывают имена: формальные параметры функций, операторы [`import`](https://python-all.ru/3.9/reference/simple_stmts.html#import), определения классов и функций (они связывают имя класса или функции в определяющем блоке), и цели, являющиеся идентификаторами, если они встречаются в присваивании, заголовке цикла [`for`](https://python-all.ru/3.9/reference/compound_stmts.html#for) или после `as` в операторе [`with`](https://python-all.ru/3.9/reference/compound_stmts.html#with) или предложении [`except`](https://python-all.ru/3.9/reference/compound_stmts.html#except). Оператор `import` вида `from ... import *` связывает все имена, определённые в импортированном модуле, кроме начинающихся с подчёркивания. Эта форма может использоваться только на уровне модуля.

Цель, встречающаяся в операторе [`del`](https://python-all.ru/3.9/reference/simple_stmts.html#del), также считается связанной для данной цели (хотя фактическая семантика заключается в отмене связывания имени).

Каждый оператор присваивания или импорта находится внутри блока, определённого классом или определением функции, либо на уровне модуля (блок кода верхнего уровня).

Если имя связано в блоке, оно является локальной переменной этого блока, если только не объявлено как [`nonlocal`](https://python-all.ru/3.9/reference/simple_stmts.html#nonlocal) или [`global`](https://python-all.ru/3.9/reference/simple_stmts.html#global). Если имя связано на уровне модуля, оно является глобальной переменной. (Переменные блока кода модуля являются локальными и глобальными.) Если переменная используется в блоке кода, но не определена в нём, она является *свободной переменной*.

Каждое вхождение имени в тексте программы ссылается на *связывание* этого имени, установленное следующими правилами разрешения имён.

### 4.2.2. Разрешение имён

*Область видимости* определяет видимость имени внутри блока. Если локальная переменная определена в блоке, её область видимости включает этот блок. Если определение находится в функциональном блоке, область видимости распространяется на любые блоки, вложенные в определяющий, если вложенный блок не вводит другое связывание для этого имени.

Когда имя используется в блоке кода, оно разрешается с помощью ближайшей объемлющей области видимости. Множество всех таких областей, видимых блоку кода, называется его *окружением*.

Когда имя не найдено вовсе, возбуждается исключение [`NameError`](https://python-all.ru/3.9/library/exceptions.html#NameError). Если текущая область видимости – функция, и имя ссылается на локальную переменную, которая ещё не привязана к значению в точке использования, возбуждается исключение [`UnboundLocalError`](https://python-all.ru/3.9/library/exceptions.html#UnboundLocalError). [`UnboundLocalError`](https://python-all.ru/3.9/library/exceptions.html#UnboundLocalError) является подклассом [`NameError`](https://python-all.ru/3.9/library/exceptions.html#NameError).

Если операция связывания имени происходит где-либо внутри блока кода, все использования имени в блоке рассматриваются как ссылки на текущий блок. Это может привести к ошибкам, когда имя используется в блоке до того, как оно связано. Это правило тонкое. В Python нет объявлений, и операции связывания имени могут происходить в любом месте блока кода. Локальные переменные блока кода можно определить, просканировав весь текст блока на наличие операций связывания имени.

Если оператор [`global`](https://python-all.ru/3.9/reference/simple_stmts.html#global) встречается внутри блока, все обращения к именам, указанным в этом операторе, относятся к привязкам этих имен в пространстве имен верхнего уровня. Имена разрешаются в пространстве имен верхнего уровня путем поиска в global namespace, т.е. пространстве имен модуля, содержащего блок кода, и во встроенном пространстве имен, являющемся пространством имен модуля [`builtins`](https://python-all.ru/3.9/library/builtins.html#module-builtins). Сначала проверяется глобальное пространство имен. Если имена там не найдены, проверяется встроенное пространство имен. Оператор `global` должен предшествовать всем использованиям перечисленных имен.

Оператор [`global`](https://python-all.ru/3.9/reference/simple_stmts.html#global) имеет ту же область видимости, что и операция связывания имени в том же блоке. Если ближайшая охватывающая область видимости для свободной переменной содержит оператор global, свободная переменная считается глобальной.

Оператор [`nonlocal`](https://python-all.ru/3.9/reference/simple_stmts.html#nonlocal) заставляет соответствующие имена ссылаться на ранее связанные переменные в ближайшей объемлющей области видимости функции. [`SyntaxError`](https://python-all.ru/3.9/library/exceptions.html#SyntaxError) возбуждается во время компиляции, если указанное имя не существует ни в одной объемлющей области видимости функции.

Пространство имён модуля автоматически создаётся при первом импорте модуля. Главный модуль скрипта всегда называется [`__main__`](https://python-all.ru/3.9/library/__main__.html#module-__main__).

Блоки определения класса и аргументы [`exec()`](https://python-all.ru/3.9/library/functions.html#exec) и [`eval()`](https://python-all.ru/3.9/library/functions.html#eval) являются особенными с точки зрения разрешения имен. Определение класса – это исполняемый оператор, который может использовать и определять имена. Эти ссылки следуют обычным правилам разрешения имен, за исключением того, что не связанные локальные переменные ищутся в глобальном пространстве имен. Пространство имен определения класса становится словарем атрибутов класса. Область видимости имен, определенных в блоке класса, ограничена блоком класса; она не распространяется на блоки кода методов – это включает выражения-включения (comprehensions) и выражения-генераторы, поскольку они реализованы с использованием области видимости функции. Это означает, что следующий код завершится ошибкой:

```python
class A:
    a = 42
    b = list(a + i for i in range(10))
```

### 4.2.3. Встроенные объекты и ограниченное выполнение

**Деталь реализации CPython:** Пользователям не следует трогать `__builtins__`; это строго деталь реализации. Пользователи, желающие переопределить значения в пространстве имён builtins, должны [`import`](https://python-all.ru/3.9/reference/simple_stmts.html#import) модуль [`builtins`](https://python-all.ru/3.9/library/builtins.html#module-builtins) и соответствующим образом изменить его атрибуты.

Пространство имён builtins, связанное с выполнением блока кода, на самом деле находится путём поиска имени `__builtins__` в его глобальном пространстве имён; это должен быть словарь или модуль (в последнем случае используется словарь модуля). По умолчанию, в модуле [`__main__`](https://python-all.ru/3.9/library/__main__.html#module-__main__) `__builtins__` является встроенным модулем [`builtins`](https://python-all.ru/3.9/library/builtins.html#module-builtins); во всех остальных модулях `__builtins__` является псевдонимом для словаря самого модуля [`builtins`](https://python-all.ru/3.9/library/builtins.html#module-builtins).

### 4.2.4. Взаимодействие с динамическими возможностями

Разрешение имён свободных переменных происходит во время выполнения, а не во время компиляции. Это означает, что следующий код выведет 42:

```python
i = 10
def f():
    print(i)
i = 42
f()
```

Функции [`eval()`](https://python-all.ru/3.9/library/functions.html#eval) и [`exec()`](https://python-all.ru/3.9/library/functions.html#exec) не имеют доступа к полному окружению для разрешения имён. Имена могут разрешаться в локальном и глобальном пространствах имён вызывающего кода. Свободные переменные разрешаются не в ближайшем охватывающем пространстве имён, а в глобальном. [1](https://python-all.ru/3.9/reference/executionmodel.html#id3) Функции [`exec()`](https://python-all.ru/3.9/library/functions.html#exec) и [`eval()`](https://python-all.ru/3.9/library/functions.html#eval) имеют необязательные аргументы для переопределения глобального и локального пространства имён. Если указано только одно пространство имён, оно используется для обоих.

## 4.3. Исключения

Исключения – это способ выйти из нормального потока управления блока кода, чтобы обработать ошибки или другие исключительные ситуации. Исключение *возбуждается* в том месте, где обнаружена ошибка; оно может быть *перехвачено* окружающим блоком кода или любым блоком, который прямо или косвенно вызвал блок кода, где произошла ошибка.

Интерпретатор Python возбуждает исключение, когда обнаруживает ошибку времени выполнения (например, деление на ноль). Программа на Python также может явно возбудить исключение с помощью оператора [`raise`](https://python-all.ru/3.9/reference/simple_stmts.html#raise). Обработчики исключений задаются с помощью оператора [`try`](https://python-all.ru/3.9/reference/compound_stmts.html#try) … [`except`](https://python-all.ru/3.9/reference/compound_stmts.html#except). Предложение [`finally`](https://python-all.ru/3.9/reference/compound_stmts.html#finally) такого оператора можно использовать для указания кода очистки, который не обрабатывает исключение, но выполняется независимо от того, было ли исключение в предшествующем коде.

В Python используется модель обработки ошибок с «завершением»: обработчик исключений может выяснить, что произошло, и продолжить выполнение на внешнем уровне, но он не может исправить причину ошибки и повторить сбойную операцию (кроме случая повторного входа в проблемный кусок кода с самого начала).

Если исключение вообще не обрабатывается, интерпретатор завершает выполнение программы или возвращается в свой основной интерактивный цикл. В любом случае выводится трассировка стека, за исключением случая, когда исключение – [`SystemExit`](https://python-all.ru/3.9/library/exceptions.html#SystemExit).

Исключения идентифицируются экземплярами классов. Предложение [`except`](https://python-all.ru/3.9/reference/compound_stmts.html#except) выбирается в зависимости от класса экземпляра: оно должно ссылаться на класс экземпляра или на его [невиртуальный базовый класс](https://python-all.ru/3.9/glossary.html#term-abstract-base-class). Экземпляр может быть получен обработчиком и может нести дополнительную информацию об исключительной ситуации.

> **Примечание**
>
> Сообщения исключений не являются частью API Python. Их содержимое может меняться от одной версии Python к другой без предупреждения, и на него не следует полагаться в коде, который будет выполняться под несколькими версиями интерпретатора.

См. также описание оператора [`try`](https://python-all.ru/3.9/reference/compound_stmts.html#try) в разделе [Оператор try](https://python-all.ru/3.9/reference/compound_stmts.html#try) и оператора [`raise`](https://python-all.ru/3.9/reference/simple_stmts.html#raise) в разделе [Оператор raise](https://python-all.ru/3.9/reference/simple_stmts.html#raise).

Сноски

**[1](https://python-all.ru/3.9/reference/executionmodel.html#id1)**

Это ограничение возникает потому, что код, который выполняется этими операциями, недоступен на момент компиляции модуля.