滚雪球学 Python 之作用域下的 global 和 nonlocal 关键字
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十、global 和 nonlocal 作用域
该部分内容涉及 Python 变量作用域相关知识,变量作用域指的是变量的有效作用范围,直接理解就是 Python 中的变量不是任意位置都可以访问的,有限制条件。
一般情况下变量的作用域变化范围是 块级、函数、类、模块、包等,级别是从小到达。Python 中是没有块级作用域的,所以我们在写代码的时候,下面的代码是正确的。
在 Python 中常见的块级作用域有 if 语句、for 语句、while 语句、with 上下文语句。
10.1 Python 中的作用域
上文已经提及了作用域是 Python 程序可以直接访问一个变量的作用范围,Python 的作用域一共有 4 种,分别如下:
L(Local):最内层,包含局部变量,例如函数(方法)内部;
E(Enclosing):包含非局部(nonlocal)也非全局(nonglobal)的变量,在嵌套函数中,函数 A 包含函数 B,在 B 中去访问 A 中的变量,作用域就是 nonlocal,直白理解就是闭包函数外的函数中的变量;
G(Global):代码最外层,全局变量;
B(Built-in):包含内建变量。
一个比较经典的案例如下:
在 Python 中变量寻找的顺序是从内到外,先局部,然后外部,在全局,在内建,这种规则叫做 LEGB 规则
。
增加以下学习的趣味性,你可以研究下述代码中变量是如何变化的。
10.2 global 关键字
定义在函数内部的变量拥有一个局部作用域,定义在函数外部的变量拥有全局作用域。
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。
输出结果,函数内部是 123
,函数外部依旧是 0
。
如果希望函数内部(内部作用域)可以修改外部作用域的变量,需要使用 global
关键字。
此时输出的就都是 123
了,还有一点需要注意,在函数内容如果希望修改全局变量的值,global
关键字一定要写在变量操作前。
该代码会出现语法错误:
除了以上知识外,要记住在函数内部使用一个变量,不修改值的前提下,没有声明,默认获取的是全局变量的值。
全局变量还存在一个面试真题,经常出现,请问下述代码运行结果。
结论是报错,原因就是 demo 函数运行时,会先计算 x+1
,对变量进行计算之前需要进行声明与赋值,但是函数内部对 x
没有初始化操作,故报错。
10.3 nonlocal 关键字
如果要修改嵌套作用域(Enclosing 作用域)中的变量,需要 nonlocal
关键字,测试代码如下:
输出结果自行测试,注意 nonlocal
关键字必须是 Python3.X+版本,Python 2.X 版本会出现语法错误:
nonlocal
不能代替 global
,例如下述代码,注释掉外层函数的变量声明,此时会出现 SyntaxError: no binding for nonlocal 'num' found
错误。
在多重嵌套中,nonlocal
只会上溯一层,如果上一层没有,则会继续上溯,下述代码你可以分别注释查看结果。
局部变量和全局变量具体有哪些,可以通过 locals()
和 globals()
两个内置函数获取。
10.4 这篇博客的总结
本篇博客为大家说明了 Python 的作用域,并且对 global 和 nonlocal 关键字进行了学习,希望对你有所帮助。
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