Python中的变量作用域(转载)

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  • 1.变量的作用域:即变量的有效范围。变量并不是在哪个位置都可以访问的,访问权限取决于这个变量是在哪里赋值的,也就是在哪个作用域内的。
  • 2.在Python中,没有块级作用域,也就是说类似if语句块、for语句块、with上下文管理器等等是不存在作用域概念的,它们等同于普通的语句。
    >>> if True:            # if语句块没有作用域
        x = 1   
    >>> x
    1
    >>> def func():         # 函数有作用域
        a = 8   
    >>> a
    Traceback (most recent call last):
      File "<pyshell#3>", line 1, in <module>
        a
    NameError: name 'a' is not defined
    
  • 从上面的例子中,我们可以发现,在if语句内定义的变量x,可以被外部访问,而在函数func()中定义的变量a,则无法在外部访问
  • 3.通常,函数内部的变量无法被函数外部访问,但内部可以访问;类内部的变量无法被外部访问,但类的内部可以。通俗来讲,就是内部代码可以访问外部变量,而外部代码通常无法访问内部变量
  • 4.变量的作用域决定了程序的哪一部分可以访问哪个特定的变量名称。Python的作用域一共有4层,分别是:
    • L:局部作用域
    • E:闭包函数外的函数中
    • G:全局作用域
    • B:内建作用域
      x = int(2.9)  # 内建作用域,查找int函数
      
      global_var = 0  # 全局作用域
      def outer():
          out_var = 1  # 闭包函数外的函数中
          def inner():  # 闭包函数
              inner_var = 2  # 局部作用域
      
  • Python以L –> E –> G –>B的规则查找变量,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,最后去内建中找。如果这样还找不到,那就提示变量不存在的错误。例如下面的代码,函数func内部并没有定义变量a,可是print函数需要打印a,那怎么办?向外部寻找!按照L –> E –> G –>B的规则,层层查询,这个例子很快就从外层查找到了a,并且知道它被赋值为1,于是就打印了1。
    a = 1
    
    def func():
        print(a)
    
  • 5.全局变量和局部变量
    • 定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域,被叫做局部变量,定义在函数外的拥有全局作用域的变量,被称为全局变量。(类、模块等同理)所谓的局部变量是相对的。局部变量也有可能是更小范围内的变量的外部变量。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。
      a = 1 # 全局变量
      def func():
          b = 2  # 局部变量
          print(a)   # 可以访问全局变量,无法访问它的内部c
          def inner():
              c = 3   # 更局部变量
              print(a)  # 可以访问全局变量
              print(b)  # b对inner函数来说就是外部变量
              print(c)
      
  • 6.global和nonlocal关键字
    • 以下面的例子为例:
      total = 0  # total是一个全局变量
      
      def plus(arg1, arg2):
          total = arg1 + arg2  # total在这里是局部变量
          print("函数内部的局部变量total=", total)
          print("函数内部的局部变量total的内存地址是:", id(total))
          return total
          
      plus(10, 20)
      print("函数外部的全局变量total=",total)
      print("函数外部的全局变量toal的内存地址是:", id(total))
      
    • 很明显,函数plus内部通过total = arg1 + arg2语句,新建了一个局部变量total,它和外面的全局变量total是两码事。但是如果我们想要在函数内部修改外面的全局变量total,则使用global关键字!global:指定当前变量使用外部的全局变量
      total = 0      # total是一个全局变量
      
      def plus(arg1, arg2):
          global total    # 使用global关键字申明此处的total引用外部的total
          total = arg1 + arg2  # total在这里是局部变量
          print("函数内部的局部变量total=", total)
          print("函数内部的局部变量total的内存地址是:", id(total))
          return total
          
      plus(10, 20)
      print("函数外部的全局变量total=",total)
      print("函数外部的全局变量toal的内存地址是:", id(total))
      
    • 再看下面的例子:
      a = 1    # 全局变量
      print("函数outer调用之前全局变量a的内存地址: ", id(a))
      
      def outer():
          a = 2   # 闭包外部的变量a
          print("函数outer调用之时闭包外部的变量a的内存地址: ", id(a))
          def inner():
              a = 3   # 闭包内部的变量a
              print("函数inner调用之后闭包内部变量a的内存地址: ", id(a))
          inner()
          print("函数inner调用之后,闭包外部的变量a的内存地址: ", id(a))
      outer()
      print("函数outer执行完毕,全局变量a的内存地址: ", id(a))
      
    • 如果inner内部想使用outer里面的那个a,而不是全局变量的那个a,怎么办?用global关键字?先试试看吧:
      a = 1    # 全局变量
      print("函数outer调用之前全局变量a的内存地址: ", id(a))
      
      def outer():
          a = 2   # 闭包外部的变量a
          print("函数outer调用之时闭包外部的变量a的内存地址: ", id(a))
          def inner():
              global a   # 注意这行
              a = 3   # 闭包内部的变量a
              print("函数inner调用之后闭包内部变量a的内存地址: ", id(a))
          inner()
          print("函数inner调用之后,闭包外部的变量a的内存地址: ", id(a))
      outer()
      print("函数outer执行完毕,全局变量a的内存地址: ", id(a))
      
    • 上面的代码段,很明显,global使用的是全局变量a。解决方法:使用nonlocal关键字!它可以修改嵌套作用域(enclosing 作用域,外层非全局作用域)中的变量。将global a改成nonlocal a,可以看到我们真的引用了outer函数中的闭包外部的变量a。
      a = 1    # 全局变量
      print("函数outer调用之前全局变量a的内存地址: ", id(a))
      
      def outer():
          a = 2   # 闭包外部的变量a
          print("函数outer调用之时闭包外部的变量a的内存地址: ", id(a))
          def inner():
              nonlocal a   # 注意这行!!!  引用了闭包外部的变量a
              a = 3   # 闭包内部的变量a
              print("函数inner调用之后闭包内部变量a的内存地址: ", id(a))
          inner()
          print("函数inner调用之后,闭包外部的变量a的内存地址: ", id(a))
      outer()
      print("函数outer执行完毕,全局变量a的内存地址: ", id(a))
      
  • 7.例题
    # 例题1
    name ='jack'
    
    def f1():
        print(name)
    
    def f2():
        name = 'eric'
        f1()
    
    f2()
    
    # 例题2
    name = 'jack'
    
    def f2():
        name = 'eric'
        return f1
    
    def f1():
        print(name)
    
    ret = f2()
    ret()
    
  • Python函数的作用域取决于其函数代码块在整体代码中的位置,而不是调用时机的位置。调用f1的时候,会去f1函数的定义体查找,对于f1函数,它的外部是name ='jack',而不是name = 'eric'。
  • 8.博客原文
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