4. Modèle d'exécution
*********************


4.1. Structure d'un programme
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Un programme Python est construit à partir de blocs de code. Un *bloc
<block>* est un morceau de texte de programme Python qui est exécuté
en tant qu'unité. Les éléments suivants sont des blocs : un module, un
corps de fonction et une définition de classe. Chaque commande écrite
dans l'interpréteur interactif de Python est un bloc. Un fichier de
script (un fichier donné en entrée standard à l'interpréteur ou
spécifié en tant qu'argument de ligne de commande à l'interpréteur)
est un bloc de code. Une commande de script (une commande spécifiée en
ligne de commande à l'interpréteur avec l'option "-c") est un bloc de
code. Un module exécuté en tant que script principal (module
"__main__") depuis la ligne de commande en utilisant l'option "-m" est
aussi un bloc de code. La chaîne passée en argument aux fonctions
natives "eval()" et "exec()" est un bloc de code.

Un bloc de code est exécuté dans un *cadre d'exécution*. Un cadre
contient des informations administratives (utilisées pour le débogage)
et détermine où et comment l'exécution se poursuit après la fin de
l'exécution du bloc de code.


4.2. Noms et liaisons
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4.2.1. Liaisons des noms
------------------------

Les *noms* sont des références aux objets. Ils sont créés lors des
opérations de liaisons de noms (*name binding* en anglais).

Les noms sont liés *via* les constructions suivantes :

* paramètres formels de fonctions,

* définitions de classes,

* définitions de fonctions,

* expressions d'affectation,

* cibles qui sont des identifiants, lorsque c'est une affectation :

  * de l'entête d'une boucle "for",

  * after "as" in a "with" statement, "except" clause or in the as-
    pattern in structural pattern matching,

  * dans un champ de recherche d'un filtrage par motifs

* des instructions "import".

L'instruction "import" sous la forme "from ... import *" lie tous les
noms définis dans le module importé, sauf ceux qui commencent par le
caractère souligné. Cette écriture ne peut être utilisée qu'au niveau
du module.

Une cible qui apparaît dans une instruction "del" est aussi considérée
comme une liaison à un nom dans ce cadre (bien que la sémantique
véritable soit de délier le nom).

Chaque assignation ou instruction *import* a lieu dans un bloc défini
par une définition de classe ou de fonction ou au niveau du module (le
bloc de code de plus haut niveau).

Si un nom est lié dans un bloc, c'est une variable locale de ce bloc,
à moins qu'il ne soit déclaré "nonlocal" ou "global". Si un nom est
lié au niveau du module, c'est une variable globale (les variables du
bloc de code de niveau module sont locales et globales). Si une
variable est utilisée dans un bloc de code alors qu'elle n'y est pas
définie, c'est une *variable libre*.

Chaque occurrence d'un nom dans un programme fait référence à la
*liaison* de ce nom établie par les règles de résolution des noms
suivantes.


4.2.2. Résolution des noms
--------------------------

La *portée* définit la visibilité d'un nom dans un bloc. Si une
variable locale est définie dans un bloc, sa portée comprend ce bloc.
Si la définition intervient dans le bloc d'une fonction, la portée
s'étend à tous les blocs contenus dans celui qui comprend la
définition, à moins qu'un bloc intérieur ne définisse une autre
liaison pour ce nom.

Quand un nom est utilisé dans un bloc de code, la résolution utilise
la portée la plus petite. L'ensemble de toutes les portées visibles
dans un bloc de code s'appelle *l'environnement* du bloc.

Quand un nom n'est trouvé nulle part, une exception "NameError" est
levée. Si la portée courante est celle d'une fonction et que le nom
fait référence à une variable locale qui n'a pas encore été liée au
moment où le nom est utilisé, une exception "UnboundLocalError" est
levée. "UnboundLocalError" est une sous-classe de "NameError".

If a name binding operation occurs anywhere within a code block, all
uses of the name within the block are treated as references to the
current block.  This can lead to errors when a name is used within a
block before it is bound.  This rule is subtle.  Python lacks
declarations and allows name binding operations to occur anywhere
within a code block.  The local variables of a code block can be
determined by scanning the entire text of the block for name binding
operations. See the FAQ entry on UnboundLocalError for examples.

Si l'instruction "global" apparaît dans un bloc, toutes les
utilisations du nom spécifié dans l'instruction font référence à la
liaison de ce nom dans l'espace de nommage de plus haut niveau. Les
noms sont résolus dans cet espace de nommage de plus haut niveau en
recherchant l'espace des noms globaux, c'est-à-dire l'espace de
nommage du module contenant le bloc de code ainsi que dans l'espace de
nommage natif, celui du module "builtins". La recherche commence dans
l'espace de nommage global. Si le nom n'y est pas trouvé, la recherche
se poursuit dans l'espace de nommage natif. L'instruction "global"
doit précéder toute utilisation des noms considérés.

L'instruction "global" a la même porte qu'une opération de liaison du
même bloc. Si la portée englobante la plus petite pour une variable
libre contient une instruction *global*, la variable libre est
considérée globale.

L'instruction "nonlocal" fait que les noms correspondants font
référence aux variables liées précédemment dans la portée de fonction
englobante la plus petite possible. "SyntaxError" est levée à la
compilation si le nom donné n'existe dans aucune portée de fonction
englobante.

L'espace de nommage pour un module est créé automatiquement la
première fois que le module est importé. Le module principal d'un
script s'appelle toujours "__main__".

Les blocs de définition de classe et les arguments de "exec()" ainsi
que "eval()" sont traités de manière spéciale dans le cadre de la
résolution des noms. Une définition de classe est une instruction
exécutable qui peut utiliser et définir des noms. Toutes ces
références suivent les règles normales de la résolution des noms à
l'exception des variables locales non liées qui sont recherchées dans
l'espace des noms globaux. L'espace de nommage de la définition de
classe devient le dictionnaire des attributs de la classe. La portée
des noms définis dans un bloc de classe est limitée au bloc de la
classe ; elle ne s'étend pas aux blocs de code des méthodes — y
compris les compréhensions et les expressions générateurs puisque
celles-ci sont implémentées en utilisant une portée de fonction.
Ainsi, les instructions suivantes échouent :

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


4.2.3. Noms natifs et restrictions d'exécution
----------------------------------------------

**Particularité de l'implémentation CPython :** L'utilisateur ne doit
pas toucher à "__builtins__" ; c'est et cela doit rester réservé aux
besoins de l'implémentation. Les utilisateurs qui souhaitent
surcharger des valeurs dans l'espace de nommage natif doivent
"importer" le module "builtins" et modifier ses attributs
judicieusement.

L'espace de nommage natif associé à l'exécution d'un bloc de code est
effectivement trouvé en cherchant le nom "__builtins__" dans l'espace
de nommage globaux ; ce doit être un dictionnaire ou un module (dans
ce dernier cas, le dictionnaire du module est utilisé). Par défaut,
lorsque l'on se trouve dans le module "__main__", "__builtins__" est
le module natif "builtins" ; lorsque l'on se trouve dans tout autre
module, "__builtins__" est un pseudonyme du dictionnaire du module
"builtins" lui-même.


4.2.4. Interaction avec les fonctionnalités dynamiques
------------------------------------------------------

La résolution des noms de variables libres intervient à l'exécution,
pas à la compilation. Cela signifie que le code suivant affiche 42 :

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

Les fonctions "eval()" et "exec()" n'ont pas accès à l'environnement
complet pour résoudre les noms. Les noms doivent être résolus dans les
espaces de nommage locaux et globaux de l'appelant. Les variables
libres ne sont pas résolues dans l'espace de nommage englobant le plus
proche mais dans l'espace de nommage globaux [1]. Les fonctions
"eval()" et "exec()" possèdent des arguments optionnels pour
surcharger les espaces de nommage globaux et locaux. Si seulement un
espace de nommage est spécifié, il est utilisé pour les deux.


4.3. Exceptions
===============

Les exceptions sont un moyen de sortir du flot normal d'exécution d'un
bloc de code de manière à gérer des erreurs ou des conditions
exceptionnelles. Une exception est *levée* au moment où l'erreur est
détectée ; elle doit être *gérée* par le bloc de code qui l'entoure ou
par tout bloc de code qui a, directement ou indirectement, invoqué le
bloc de code où l'erreur s'est produite.

L'interpréteur Python lève une exception quand il détecte une erreur à
l'exécution (telle qu'une division par zéro). Un programme Python peut
aussi lever explicitement une exception avec l'instruction "raise".
Les gestionnaires d'exception sont spécifiés avec l'instruction "try"
… "except". La clause "finally" d'une telle instruction peut être
utilisée pour spécifier un code de nettoyage qui ne gère pas
l'exception mais qui est exécuté quoi qu'il arrive (exception ou pas).

Python utilise le modèle par *terminaison* de gestion des erreurs : un
gestionnaire d'exception peut trouver ce qui est arrivé et continuer
l'exécution à un niveau plus élevé, mais il ne peut pas réparer
l'origine de l'erreur et ré-essayer l'opération qui a échoué (sauf à
entrer à nouveau dans le code en question par le haut).

Quand une exception n'est pas du tout gérée, l'interpréteur termine
l'exécution du programme ou retourne à la boucle interactive. Dans ces
cas, il affiche une trace de la pile d'appels, sauf si l'exception est
"SystemExit".

Les exceptions sont identifiées par des instances de classe. La clause
"except" sélectionnée dépend de la classe de l'instance : elle doit
faire référence à la classe de l'instance ou à une de ses *classes
ancêtres non virtuelles*. L'instance peut être transmise au
gestionnaire et peut apporter des informations complémentaires sur les
conditions de l'exception.

Note:

  Les messages d'exception ne font pas partie de l'API Python. Leur
  contenu peut changer d'une version de Python à une autre sans
  avertissement et le code ne doit pas reposer sur ceux-ci s'il doit
  fonctionner sur plusieurs versions de l'interpréteur.

Reportez-vous aussi aux descriptions de l'instruction "try" dans la
section L'instruction try et de l'instruction "raise" dans la section
L'instruction raise.

-[ Notes ]-

[1] En effet, le code qui est exécuté par ces opérations n'est pas
    connu au moment où le module est compilé.
