深入了解Python 變量作用域

更新時間：2020年07月24日 11:39:19 作者：看云

這篇文章主要介紹了Python 變量作用域的相關資料，文中講解非常細致，代碼幫助大家更好的理解和學習，感興趣的朋友可以了解下

特點

python的作用域是靜態(tài)的，在源代碼中變量名被賦值的位置決定了該變量能被訪問的范圍。即Python變量的作用域由變量所在源代碼中的位置決定。Python中并不是所有的語句塊中都會產生作用域。只有當變量在Module(模塊)、Class(類)、def(函數)中定義的時候，才會有作用域的概念。

1. 函數內部的變量，函數外部不能訪問

def func():
  variable = 100 
  print(variable) 
print(variable) # name 'variable' is not defined

2. 函數上層的變量(標量)只能讀取，不能再次定義，初始化

def counter1():
  n = 0
  def compute():
    n = n + 1 # n為標量（數值，字符串，浮點數），Python程序會因為“如果內部函數有引用外部函數的同名變量或者全局變量,并且對這個變量有修改.那么python會認為它是一個局部變量,又因為函數中沒有n的定義和賦值，所以報錯
    # y = n + 1 # 更改為y就沒事
    # return y
    return n
  return compute

variable = 300
def test_scopt():
  print(variable) # 此時調用局部變量variable并有沒綁定到一個內存對象(沒有定義和初始化，即沒有賦值)。本質上還是遵循的LEGB法則
  variable = 200 #因為這里，前面調用過一次，所以variable就變?yōu)榱司植孔兞?
  # print(variable) # 寫在下面就沒問題，因為variable是新的局部變量，而不是重新被定義，卻沒有綁定
test_scopt()

Python中的模塊代碼在執(zhí)行之前，并不會經過預編譯，但是模塊內的函數體代碼在運行前會經過預編譯，因此不管變量名的綁定發(fā)生在作用域的那個位置，都能被編譯器知道。Python雖然是一個靜態(tài)作用域語言，但變量名查找是動態(tài)發(fā)生的，直到在程序運行時，才會發(fā)現作用域方面的問題,

3. list，dict等復合變量里面的值都可以引用更改

def counter():
  n = [0]
  def compute():
    n[0] += 1 # 更改的是n里面的第一個值，不是更改n
    return n[0]
  return compute

func = counter()
func() # 1
func() # 2
func() # 3

4. global 聲明全局變量，如果在局部要對全局變量修改，需要在局部也要先聲明該全局變量

def counter1():
  n = 0
  def compute():
    global n # 如果在局部要對全局變量修改，需要在局部也要先聲明該全局變量,但此處也會報錯，因為沒有全局變量n
    n += 1
    return n
  return compute


# right
def counter1():
  global n
  n = 0
  def compute():
    global n
    n += 1
    return n
  return compute

5. nonlocal關鍵字用來在函數或其他作用域中使用外層(非全局)變量

def make_counter():
  count = 0
  def counter():
    nonlocal count # 使用外層非全局變量
    count += 1
    return count
  return counter

作用域的類型

在Python中，使用一個變量時并不嚴格要求需要預先聲明它，但是在真正使用它之前，它必須被綁定到某個內存對象(被定義、賦值)；這種變量名的綁定將在當前作用域中引入新的變量，同時屏蔽外層作用域中的同名變量。

L(local)局部作用域

局部變量：包含在def關鍵字定義的語句塊中，即在函數中定義的變量。每當函數被調用時都會創(chuàng)建一個新的局部作用域。Python中也有遞歸，即自己調用自己，每次調用都會創(chuàng)建一個新的局部命名空間。在函數內部的變量聲明，除非特別的聲明為全局變量，否則均默認為局部變量。有些情況需要在函數內部定義全局變量，這時可以使用global關鍵字來聲明變量的作用域為全局。局部變量域就像一個棧，僅僅是暫時的存在，依賴創(chuàng)建該局部作用域的函數是否處于活動的狀態(tài)。所以，一般建議盡量少定義全局變量，因為全局變量在模塊文件運行的過程中會一直存在，占用內存空間。
注意：如果需要在函數內部對全局變量賦值，需要在函數內部通過global語句聲明該變量為全局變量。

E(enclosing)嵌套作用域

E也包含在def關鍵字中，E和L是相對的，E相對于更上層的函數而言也是L。與L的區(qū)別在于，對一個函數而言，L是定義在此函數內部的局部作用域，而E是定義在此函數的上一層父級函數的局部作用域。主要是為了實現Python的閉包，而增加的實現。

G(global)全局作用域

即在模塊層次中定義的變量，每一個模塊都是一個全局作用域。也就是說，在模塊文件頂層聲明的變量具有全局作用域，從外部開來，模塊的全局變量就是一個模塊對象的屬性。
注意：全局作用域的作用范圍僅限于單個模塊文件內

B(built-in)內置作用域

系統(tǒng)內固定模塊里定義的變量，如預定義在builtin 模塊內的變量。

作用域鏈：變量名解析LEGB法則

搜索變量名的優(yōu)先級：局部作用域 > 嵌套作用域 > 全局作用域 > 內置作用域
LEGB法則：當在函數中使用未確定的變量名時，Python會按照優(yōu)先級依次搜索4個作用域，以此來確定該變量名的意義。首先搜索局部作用域(L)，之后是上一層嵌套結構中def或lambda函數的嵌套作用域(E)，之后是全局作用域(G)，最后是內置作用域(B)。按這個查找原則，在第一處找到的地方停止。如果沒有找到，則會出發(fā)NameError錯誤。

example 1

name = "lzl"

def f1():
  print(name)

def f2():
  name = "eric"
  f1()
  
f2() # 在函數未執(zhí)行之前，作用域鏈就已經形成了，此時f1()的上一級應該name = 'lzl'

example 2

def scope_test():
  def do_local():
    spam = "local spam" # 此函數定義了另外的一個spam字符串變量，并且生命周期只在此函數內。此處的spam和外層的spam是兩個變量，如果寫出spam = spam + “l(fā)ocal spam” 會報錯
  def do_nonlocal():
    nonlocal spam  # 使用外層的spam變量 test spam
    spam = "nonlocal spam"
  def do_global():
    global spam
    spam = "global spam"
  spam = "test spam"
  do_local()
  print("After local assignmanent:", spam) # test spam
  do_nonlocal()
  print("After nonlocal assignment:",spam) # nonlocal spam
  do_global()
  print("After global assignment:",spam) # nonlocal spam ???? 先找是本地變量，找到的本地變量已經在do_nonlocal()里面改變了所以輸出的是nonlocal spam

scope_test()
print("In global scope:",spam) # global spam

以上就是深入了解Python 變量作用域的詳細內容，更多關于Python 變量作用域的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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