python3 的变量作用域规则和 nonlocal 关键字，Python 面试及答案

对于 python 来说也是一样的问题，python 代码在执行前首先会被编译成字节码，这就会导致某些时候实际执行的程序会和我们看到的产生出入。不过我们有 dis 模块帮忙，它可以输出 python 对象的字节码，下面我们就来看下经过编译后的 f： > dis(f) 2 0 LOAD_GLOBAL 0 (print) 2 LOAD_FAST 0 (i) 4 CALL_FUNCTION 1 6 POP_TOP 3 8 LOAD_CONST 1 ('a') 10 STORE_FAST 0 (i) 4 12 LOAD_GLOBAL 0 (print) 14 LOAD_FAST 0 (i) 16 CALL_FUNCTION 1 18 POP_TOP 20 LOAD_CONST 0 (None) 22 RETURN_VALUE 其中`LOAD_FAST 和 STORE_FAST`是读取和存储 local 作用域的变量，我们可以看到，i 变成了局部作用域的变量！而对 i 的赋值早于 i 的定义，所以报错了。 产生这种现象的原因也很简单，python 对函数的代码是独立编译的，如果未加说明而在函数内对一个变量赋值，那么就认为你定义了一个局部变量，从而把外部的同名对象屏蔽了。这么做无可厚非，毕竟 python 没有独立的声明一个局部变量的语法，但结果就会造成我们看到的类似暂时性死区的现象。所以请允许我把 es6 的概念套用在 python 身上。 **消除暂时性死区** 既然知道问题的症结在于 python 无法区分局部变量的声明和定义，那么我们就来解决它。 对于一个可以区分声明和定义的语言来说是没有这种烦恼的，比如 c： ''' 遇到问题没人解答？小编创建了一个 Python 学习交流 QQ 群：778463939 寻找有志同道合的小伙伴，互帮互助,群里还有不错的视频学习教程和 PDF 电子书！ ''' int i = 0; void f(void) { i++; printf("%d\n", i); // 1 const char *i = "hello"; printf("%s\n", i); // "hello" } python 中不能这么做，但是我们可以换一个思路，声明一个变量是全局作用域的，这样不就解决了吗？ global 运算符就是为了这个目的而存在的，它声明一个变量始终是全局作用域的变量，因此只要存在 global 声明，那么当前作用域里的这个名字就是一个对同名全局变量的引用。改进后的函数如下： def f(): global i print(i) i += 1 print(i) 现在运行程序就会是你想要的结果了： > python test.py 0 1 1 如果你还是不放心，那么我们再来看看字节码： > dis(f) 3 0 LOAD_GLOBAL 0 (print) 2 LOAD_GLOBAL 1 (i) 4 CALL_FUNCTION 1 6 POP_TOP 4 8 LOAD_CONST 1 ('a') 10 STORE_GLOBAL 1 (i) 5 12 LOAD_GLOBAL 0 (print) 14 LOAD_GLOBAL 1 (i) 16 CALL_FUNCTION 1 18 POP_TOP 20 LOAD_CONST 0 (None) 22 RETURN_VALUE 对于 i 的存取已经由`LOAD_GLOBAL`和`STORE_GLOBAL`接手了，没问题。 当然 global 也有它的局限性： * 一旦声明 global，那么这个名字始终是 global 作用域的一个变量，不可以再是局部变量 * 名字必须存在于 global 里，因为 python 在运行时进行名字查找，所以你的变量在 global 里找不到的话对它的引用将会出错 * 接上一条，因为 global 限定了名字查找的范围，所以像闭包作用域的变量就找不到了 事实上需要引用非 global 名字的需求是极其常见的，因此为了解决 global 的不足，python3 引入了 nonlocal **使用 nonlocal 声明闭包作用域变量** 假设我们有一个需求，一个函数需要知道自己被调用了多少次，最简单的实现就是使用闭包： ''' 遇到问题没人解答？小编创建了一个 Python 学习交流 QQ 群：778463939 寻找有志同道合的小伙伴，互帮互助,群里还有不错的视频学习教程和 PDF 电子书！ ''' def closure(): count = 0 def func(): # other code count += 1 print(f'I have be called {count} times') return func 还是老问题，这样写对吗？ 答案是不对，你又制造暂时性死区啦！ >>> f=closure() >>> f() Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 5, in func UnboundLocalError: local variable 'count' referenced before assignment 这时候就要 nonlocal 出场了，它声明一个名字位于闭包作用域中，如果闭包作用域中未找到就报错。 所以修正后的函数如下： def closure(): count = 0 def func(): # other code nonlocal count count += 1 print(f'I have be called {count} times') return func 测试一下： >>> f=closure()  如果你也是看准了 Python，想自学 Python，在这里为大家准备了丰厚的免费**学习**大礼包，带大家一起学习，给大家剖析 Python 兼职、就业行情前景的这些事儿。 ### 一、Python 所有方向的学习路线 Python 所有方向路线就是把 Python 常用的技术点做整理，形成各个领域的知识点汇总，它的用处就在于，你可以按照上面的知识点去找对应的学习资源，保证自己学得较为全面。  ### 二、学习软件 工欲善其必先利其器。学习 Python 常用的开发软件都在这里了，给大家节省了很多时间。  ### 三、全套 PDF 电子书 书籍的好处就在于权威和体系健全，刚开始学习的时候你可以只看视频或者听某个人讲课，但等你学完之后，你觉得你掌握了，这时候建议还是得去看一下书籍，看权威技术书籍也是每个程序员必经之路。  ### 四、入门学习视频 我们在看视频学习的时候，不能光动眼动脑不动手，比较科学的学习方法是在理解之后运用它们，这时候练手项目就很适合了。   ### 四、实战案例 光学理论是没用的，要学会跟着一起敲，要动手实操，才能将自己的所学运用到实际当中去，这时候可以搞点实战案例来学习。  ### 五、面试资料 我们学习 Python 必然是为了找到高薪的工作，下面这些面试题是来自阿里、腾讯、字节等一线互联网大厂最新的面试资料，并且有阿里大佬给出了权威的解答，刷完这一套面试资料相信大家都能找到满意的工作。  成为一个 Python 程序员专家或许需要花费数年时间，但是打下坚实的基础只要几周就可以，如果你按照我提供的学习路线以及资料有意识地去实践，你就有很大可能成功！ 最后祝你好运！！！