函数的作用域

python基础

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2019-8-15

变量作用域

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。

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。


1 x = int(2.9)  # 内建作用域
2  
3 g_count = 0  # 全局作用域
4 def outer():
5     o_count = 1  # 闭包函数外的函数中
6     def inner():
7         i_count = 2  # 局部作用域

 Python 中只有模块(module),类(class)以及函数(def、lambda)才会引入新的作用域,其它的代码块(如 if/elif/else/、try/except、for/while等)是不会引入新的作用域的,也就是说这些语句内定义的变量,外部也可以访问,如下代码


1 >>> if True:
2 ...  msg = 'I am from Runoob'
3 ... 
4 >>> msg
5 'I am from Runoob'
6 >>> 

实例中 msg 变量定义在 if 语句块中,但外部还是可以访问的。

如果将 msg 定义在函数中,则它就是局部变量,外部不能访问:


1 >>> def test():
2 ...     msg_inner = 'I am from Runoob'
3 ... 
4 >>> msg_inner
5 Traceback (most recent call last):
6   File "<stdin>", line 1, in <module>
7 NameError: name 'msg_inner' is not defined
8 >>> 

 从报错的信息上看,说明了 msg_inner 未定义,无法使用,因为它是局部变量,只有在函数内可以使用。

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,定义在函数外的拥有全局作用域。

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。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。如下实例:


 1 #!/usr/bin/python3
 2 
 3 total = 0 # 这是一个全局变量
 4 # 可写函数说明
 5 def sum( arg1, arg2 ):
 6     #返回2个参数的和."
 7     total = arg1 + arg2 # total在这里是局部变量.
 8     print ("函数内是局部变量 : ", total)
 9     return total
10 
11 #调用sum函数
12 sum( 10, 20 )
13 print ("函数外是全局变量 : ", total)

 以上实例输出结果:

函数内是局部变量 :  30
函数外是全局变量 :  0

global 和 nonlocal关键字

当内部作用域想修改外部作用域的变量时,就要用到global和nonlocal关键字了。

1.如果函数内部无global关键字,优先读取局部变量,能读取全局变量,无法对全局变量进行重新赋值 name=”fff”,但是对于可变类型(全局变量),可以对内部元素进行操作;

2.如果函数内部有global关键字,变量本质上就是全局变量,可读取可赋值 name=”fff”

以下实例修改全局变量 num:


 1 #!/usr/bin/python3
 2 
 3 num = 1
 4 def fun1():
 5     global num  # 需要使用 global 关键字声明
 6     print(num) 
 7     num = 123
 8     print(num)
 9 fun1()
10 
11 name = ["产品经理","主管"]
12 def fun2():
13   name.append("主任")
14   print("我要搞",name)
15 fun2()

 以上实例输出结果:

1 1
2 123
3 我要搞 ['产品经理', '主管', '主任']

 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,如下实例:


 1 #!/usr/bin/python3
 2  
 3 def outer():
 4     num = 10
 5     def inner():
 6         nonlocal num   # nonlocal关键字声明
 7         num = 100
 8         print(num)
 9     inner()
10     print(num)
11 outer()

 以上实例输出结果:

 1 100 2 100 

 另外有一种特殊情况,假设下面这段代码被运行:

1 #!/usr/bin/python3
2  
3 a = 10
4 def test():
5     a = a + 1
6     print(a)
7 test()

 以上程序执行,报错信息如下:

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 7, in <module>
    test()
  File "test.py", line 5, in test
    a = a + 1
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

 错误信息为局部作用域引用错误,因为 test 函数中的 a 使用的是局部,未定义,无法修改。

函数执行步骤:

风湿理论:函数即变量

 

作者:村里唯一的架构师