python学习之【第九篇】：Python中的变量作用域

1.前言

Python 中，程序的变量并不是在哪个位置都可以访问的，访问权限决定于这个变量是在哪里赋值的。

2.变量作用域

变量的作用域决定了在哪一部分程序可以访问哪个特定的变量名称。Python的作用域一共有4种，分别是：

• L （Local） 局部作用域
• E （Enclosing） 闭包函数外的函数中
• G （Global） 全局作用域
• B （Built-in） 内建作用域

以 L –> E –> G –>B 的规则查找，即：在局部找不到，便会去局部外的局部找（例如闭包），再找不到就会去全局找，再者去内建中找。

Python中只有模块（module），类（class）以及函数（def、lambda）才会引入新的作用域，

• 局部作用域

x = int(3.3)
x = 0
def outer():
    x = 1
    def inner():
        x = 2
        print(x)
    inner()
outer()

输出结果为2，因为此时直接在函数inner内部找到了变量x。

• 闭包函数外的函数中

x = int(3.3)
x = 0
def outer():
    x = 1
    def inner():
        i = 2
        print(x)
    inner()
outer()

输出结果为1，因为在内部函数 inner中找不到变量x，继续去局部外的局部——函数outer 中找，这时找到了，输出 1。

• 全局作用域

x = int(3.3)
x = 0
def outer():
    o = 1
    def inner():
        i = 2
        print(x)
    inner()
outer()

输出结果为0，在局部（inner函数）、局部的局部（outer函数）都没找到变量 x，于是访问全局变量，此时找到了并输出。

• 内建作用域

x = int(3.3)
g = 0
def outer():
    o = 1
    def inner():
        i = 2
        print(x)
    inner()
outer()

执行结果为3，在局部（inner函数）、局部的局部（outer函数）以及全局变量中都没有找到变量x，于是访问内建变量，此时找到了并输出。

3.全局变量与局部变量

变量有全局变量和局部变量之分。定义在函数内部的变量拥有局部作用域，称为局部变量；定义在函数外的变量拥有全局作用域，称为全局变量。局部变量只能在其被声明的函数内部访问，而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时，所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。全局变量除非被手动删除，否则它们会存活到整个脚本运行结束，且对于脚本内所有的函数，全局变量的值都可以被访问。然而，局部变量仅仅依赖于定义它们的函数现阶段是否被调用，当函数被调用，则函数内部定义的局部变量就进入了声明它们的作用域，一旦函数运行完成，局部变量就会离开作用域，被释放掉。

g_str = "foo"
def foo():
    l_str = "bar"
    print(g_str)  # 在局部作用域中访问全局变量,输出"foo"
    print(l_str)  # 在局部作用域中访问局部变量,输出"bar"
foo()
print(g_str)     # 在全局作用域中访问全局变量,输出"foo"
print(l_str)     # 在全局作用域中访问局部变量,报错

在上面例子中，变量g_str处于脚本的全局作用域中，为全局变量，所以在任意地方都可以被访问到；而l_str存在于foo()函数内，为局部变量，所以只能在函数内部被访问，函数外部的全局作用域中不能访问。

4.global关键字

在函数内部，可以任意访问全局作用域中的变量，但是不能修改，如果需要在函数内部修改全局作用域中的变量时，就必须使用global关键字。

• 对于不可变类型的全局变量来说，因其指向的数据不能修改，所以在改变时必须使用global进行声明，否则会出错

a = 100
def test():
    global a
    print('-----修改前-----a=%s' % a)
    a = 200
    print('-----修改后-----a=%s' % a)
test()
# 输出
# -----修改前-----a=100
# -----修改后-----a=200

• 对于可变类型的全局变量来说，因其指向的数据可以修改，所以不使用global时也可修改全局变量。

li = [1, 2, 3]
def test1():
    li.append(4)
    print(li)
test1()  # 输出[1,2,3,4]

5.nonlocal关键字

global关键字是直接修改全局变量时所需要声明的如果要修改嵌套作用域（enclosing 作用域，外层非全局作用域）中的变量则需要nonlocal关键字了.

a = 100
def foo():
    b = 200
    def bar():
        nonlocal b
        print('-----修改前-----b=%s' % b)
        b = 666
        print('-----修改后-----b=%s' % b)
    bar()
foo()
# 输出
# -----修改前-----b=200
# -----修改后-----b=666

上面例子中，在bar()函数内部修改上一级作用域中的变量b时，需要使用nonlocal进行声明。

（完）