我在偷偷学Python的第十九天（变量作用域）

变量作用域

作用域指的是变量的有效范围。
变量并不是在哪个位置都可以访问的&＃xff0c;访问权限取决于这个变量是在哪里赋值的&＃xff0c;也就是在哪个作用域内的。

通常而言&＃xff0c;在编程语言中&＃xff0c;变量的作用域从代码结构形式来看&＃xff0c;有块级、函数、类、模块、包等由小到大的级别。但是在Python中&＃xff0c;没有块级作用域&＃xff0c;

也就是类似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&＃xff0c;他们等同于普通的语句。

if True: # if语句块没有作用域x &＃61; 1print(x)# 1def func(): # 函数有作用域a &＃61; 8print(a)# Traceback (most recent call last):# File "", line 1, in # a# NameError: name &＃39;a&＃39; is not defined


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&＃xff0c;分别是&＃xff1a;

• L &＃xff08;Local&＃xff09; 局部作用域
• E &＃xff08;Enclosing&＃xff09; 闭包函数外的函数中
• G &＃xff08;Global&＃xff09; 全局作用域
• B &＃xff08;Built-in&＃xff09; 内建作用域

global_var &＃61; 0 # 全局作用域def outer():out_var &＃61; 1 # 闭包函数外的函数中def inner():inner_var &＃61; 2 # 局部作用域


前面说的都是变量可以找得到的情况&＃xff0c;那如果出现本身作用域没有定义的变量&＃xff0c;那该如何寻找呢&＃xff1f;

Python以L –> E –> G –>B的规则查找变量&＃xff0c;即&＃xff1a;在局部找不到&＃xff0c;便会去局部外的局部找&＃xff08;例如闭包&＃xff09;&＃xff0c;再找不到就会去全局找&＃xff0c;最后去内建中找。

如果这样还找不到&＃xff0c;那就提示变量不存在的错误。例如下面的代码&＃xff0c;函数func内部并没有定义变量a&＃xff0c;可是print函数需要打印a&＃xff0c;那怎么办&＃xff1f;

向外部寻找&＃xff01;按照L –> E –> G –>B的规则&＃xff0c;

层层查询&＃xff0c;这个例子很快就从外层查找到了a&＃xff0c;并且知道它被赋值为1&＃xff0c;于是就打印了1。

a &＃61; 1def func():print(a)


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&＃xff0c;被叫做局部变量&＃xff0c;定义在函数外的拥有全局作用域的变量&＃xff0c;被称为全局变量。&＃xff08;类、模块等同理&＃xff09;

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&＃xff0c;而全局变量可以在整个程序范围内访问。调用函数时&＃xff0c;所有在函数内声明的变量名称都将被加入到作用域中。

a &＃61; 1 # 全局变量def func():b &＃61; 2 # 局部变量print(a) # 可访问全局变量a,无法访问它内部的cdef inner():c &＃61; 3 # 更局部的变量print(a) # 可以访问全局变量aprint(b) # b对于inner函数来说&＃xff0c;就是外部变量print(c)

global和nonlocal关键字
我们先看下面的例子&＃xff1a;

total &＃61; 0 # total是一个全局变量def plus( arg1, arg2 ):total &＃61; arg1 &＃43; arg2 # total在这里是局部变量.print("函数内局部变量total&＃61; ", total)print("函数内的total的内存地址是: ", id(total))return totalplus(10, 20)print("函数外部全局变量total&＃61; ", total)print("函数外的total的内存地址是: ", id(total))


global&＃xff1a;指定当前变量使用外部的全局变量

total &＃61; 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 &＃61; arg1 &＃43; arg2print("函数内局部变量total&＃61; ", total)print("函数内的total的内存地址是: ", id(total))return totalplus(10, 20)
print("函数外部全局变量total&＃61; ", total)
print("函数外的total的内存地址是:",id(total))


我们再来看下面的例子&＃xff1a;

a &＃61; 1
print("函数outer调用之前全局变量a的内存地址&＃xff1a; ", id(a))def outer():a &＃61; 2print("函数outer调用之时闭包外部的变量a的内存地址&＃xff1a; ", id(a))def inner():a &＃61; 3print("函数inner调用之后闭包内部变量a的内存地址&＃xff1a; ", id(a))inner()print("函数inner调用之后&＃xff0c;闭包外部的变量a的内存地址&＃xff1a; ", id(a))
outer()
print("函数outer执行完毕&＃xff0c;全局变量a的内存地址&＃xff1a; ", id(a))


如果你将前面的知识点都理解通透了&＃xff0c;那么这里应该没什么问题&＃xff0c;三个a各是各的a&＃xff0c;各自有不同的内存地址&＃xff0c;是三个不同的变量。

打印结果也很好的证明了这点&＃xff1a;

函数outer调用之前全局变量a的内存地址&＃xff1a; 4313327920
函数outer调用之时闭包外部的变量a的内存地址&＃xff1a; 4313327952
函数inner调用之后闭包内部变量a的内存地址&＃xff1a; 4313327984
函数inner调用之后&＃xff0c;闭包外部的变量a的内存地址&＃xff1a;4313327952
函数outer执行完毕&＃xff0c;全局变量a的内存地址&＃xff1a; 4313327920


那么&＃xff0c;如果&＃xff0c;inner内部想使用outer里面的那个a&＃xff0c;而不是全局变量的那个a&＃xff0c;怎么办&＃xff1f;用global关键字&＃xff1f;先试试看吧&＃xff1a;

a &＃61; 1
print("函数outer调用之前全局变量a的内存地址&＃xff1a; ", id(a))
def outer():a &＃61; 2print("函数outer调用之时闭包外部的变量a的内存地址&＃xff1a; ", id(a))def inner():global a # 注意这行a &＃61; 3print("函数inner调用之后闭包内部变量a的内存地址&＃xff1a; ", id(a))inner()print("函数inner调用之后&＃xff0c;闭包外部的变量a的内存地址&＃xff1a; ", id(a))
outer()
print("函数outer执行完毕&＃xff0c;全局变量a的内存地址&＃xff1a; ", id(a))


运行结果如下&＃xff0c;很明显&＃xff0c;global使用的是全局变量a。

函数outer调用之前全局变量a的内存地址&＃xff1a; 4360702256
函数outer调用之时闭包外部的变量a的内存地址&＃xff1a; 4360702288
函数inner调用之后闭包内部变量a的内存地址&＃xff1a; 4360702320
函数inner调用之后&＃xff0c;闭包外部的变量a的内存地址&＃xff1a; 4360702288
函数outer执行完毕&＃xff0c;全局变量a的内存地址&＃xff1a; 4360702320


那怎么办呢&＃xff1f;使用nonlocal关键字&＃xff01;它可以修改嵌套作用域&＃xff08;enclosing 作用域&＃xff0c;外层非全局作用域&＃xff09;中的变量。将global a改成nonlocal a&＃xff0c;代码这里我就不重复贴了&＃xff0c;
运行后查看结果&＃xff0c;可以看到我们真的引用了outer函数的a变量。

函数outer调用之前全局变量a的内存地址&＃xff1a; 4313852208
函数outer调用之时闭包外部的变量a的内存地址&＃xff1a; 4313852240
函数inner调用之后闭包内部变量a的内存地址&＃xff1a; 4313852272
函数inner调用之后&＃xff0c;闭包外部的变量a的内存地址&＃xff1a; 4313852272
函数outer执行完毕&＃xff0c;全局变量a的内存地址&＃xff1a; 4313852208


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以下是练习题&＃xff1a;

不要上机测试&＃xff0c;请说出下面代码的运行结果&＃xff1a;

1

a &＃61; 10
def test():a &＃43;&＃61; 1print(a)
test()


2

name &＃61; &＃39;jack&＃39;def outer():name&＃61;&＃39;tom&＃39;def inner():name &＃61;&＃39;mary&＃39;print(name)inner()outer()


3

name &＃61;&＃39;jack&＃39;def f1():print(name)def f2():name &＃61; &＃39;eric&＃39;f1()f2()


4

name &＃61; &＃39;jack&＃39;def f2():name &＃61; &＃39;eric&＃39;return f1def f1():print(name)ret &＃61; f2()
ret()


第一题答案

这段代码有语法错误吗&＃xff1f;a &＃43;&＃61; 1相当于a &＃61; a &＃43; 1&＃xff0c;按照赋值运算符的规则是先计算右边的a&＃43;1。但是&＃xff0c;Python的规则是&＃xff0c;如果在函数内部要
修改一个变量&＃xff0c;那么这个变量需要是内部变量&＃xff0c;除非你用global声明了它是外部变量。很明显&＃xff0c;我们没有在函数内部定义变量a&＃xff0c;所以会弹出局部变量在未
定义之前就引用的错误。

第二题答案&＃xff1a;‘mary’
第三题答案&＃xff1a;‘jack’
第四题答案&＃xff1a;‘jack’

时间&＃xff1a;2020/12/8
作者&＃xff1a;Eamon