Python中的global和nonlocal

在Python中，一个变量的scope范围从小到大分成4部分：Local Scope(也可以看成是当前函数形成的scope），Enclosing Scope(简单来说，就是外层函数形成的scope)，Global Scope(就是当前文件形成的scope)，Builtins Scope(简单来说，就是Python内置的变量位于最顶层的scope)。当Python开始查找一个非限定的变量名时(像obj.attr中的attr，就是一个被限定的变量名字，它被限定在obj对象中，而普通的变量名就是没有限定的)，总是从当前变量名所处的scope开始，顺着前面提到的scope链开始往上查找，一旦查找到就不会往上再继续查找，如果查找完整个scope链还是没找到，Python会报错。

上面提到的变量名查找顺序，可以简单的记为LEGB(每一个scope的首字母)，而global和nonlocal，可以改变查找顺序。

global

在文件中声明的变量自动成为global的，而如果想在一个函数里面声明一个全局变量，就需要使用global关键字：

global var1, var2, ...     # 多个变量用逗号隔开

对于global关键字，需要注意以下几点：

1 当Python看到一个变量由global变量声明，开始查找的scope不是从这个变量当前所在的scope开始查找，而是从Global Scope开始查找；如果Global Scope没有找到，就会继续到Builtins Scope查找；

2 global关键字声明的对象允许赋值，如果这个变量之前不存在，那么，这次赋值就是创建了一个全局变量；如果这个变量之前存在，那么，这次赋值就改变了这个全局变量的值：

def test():
    global x
    x = 1    # x之前不存在，因此在Global Scope创建了一个全局变量x

x = 1

def test():
    global x
    x = 99    # x之前在Global Scope中已经存在，因此这里是改变x的值

3 只要被global关键字声明的变量，都会成为全局变量，如果该变量原来不是全局变量，也会如此，并且，如果之前Global Scope里面有同名变量，那么被global声明的变量会取代这个同名变量：

x = 99

def test():
    x = 88
    global x    # 这样做的话Python会产生警告：SyntaxWarning: name 'x' is assigned to before global declaration

>>>print(x)           # 一开始访问的是全局变量x
>>>99
>>>test()              # 执行test函数之前，原本函数里面的局部变量x成为了全局变量，并取代原来的全局变量
>>>print(x)          # 现在访问的是取代后的全局变量x，值变为88
>>>88

# 在看一个例子，加入开始没有定义全局变量x
def test():
    x = 88
    global x    # 仍会产生相同的警告

>>>test()
>>>print(x)   # 打印结果为88！！！
>>>88

nonlocal

nonlocal是Python 3.X加入进来的关键字，Python 2.X中没有。在Python中，嵌套函数是可以访问外部函数的变量的(至少在>Python 2.2的版本是这样的，在Python 2.2之前的版本中，变量的查找从当前函数开始，然后直接到Global Scope，Builtins Scope，跳过了外层函数)，但是却不可以改变外部函数变量的值，如果确实要改变，就的使用nonlocal变量进行声明：

nonlocal var1, var2,...   # 只在Python 3.X中支持，多个变量用逗号隔开

对于nonlocal关键字，需要注意以下几点：

1 nonlocal关键字只在Python 3.X中支持，Python 2.X没有这个关键字；

2 nonlocal关键字只可以在函数内部使用，在其他地方使用会报错；

3 nonlocal声明的变量，之前必须已经存在(并且是在外部函数中存在)，如果变量不存在就对这个变量赋值，会报错，这点和global关键字不一样：

# 变量存在于Global Scope
x = 99

def test():
    nonlocal x           # 报错:SyntaxError: name 'x' is assigned to before nonlocal declaration

# 变量存在于当前函数
def test():
    x = 99
    nonlocal x           # 报错:SyntaxError: name 'x' is assigned to before nonlocal declaration

4 对于nonlocal声明的变量，只会在外部函数中查找该变量，不会在Global Scope和Builtins Scope中查找