Python 使用全局和局部變量的方式是特立獨(dú)行的。雖然在許多或大多數(shù)其他編程語言中，如果未另行聲明，變量將被視為全局變量，而 Python 則以相反的方式處理變量。如果沒有另外聲明，它們是本地的。這種方法背后的驅(qū)動(dòng)原因是全局變量通常是不好的做法，應(yīng)該避免。在大多數(shù)情況下，您想使用全局變量，最好使用參數(shù)將值放入函數(shù)或返回值以將其取出。與許多其他程序結(jié)構(gòu)一樣，Python 也通過設(shè)計(jì)強(qiáng)加了良好的編程習(xí)慣。

因此，當(dāng)您在函數(shù)定義中定義變量時(shí)，默認(rèn)情況下它們是該函數(shù)的局部變量。也就是說，您對函數(shù)體中的此類變量所做的任何操作都不會(huì)影響函數(shù)外的其他變量，即使它們具有相同的名稱。換句話說，函數(shù)體是這樣一個(gè)變量的范圍，即這個(gè)名稱與其值相關(guān)聯(lián)的封閉上下文。

所有變量都有塊的作用域，它們在那里被聲明和定義。它們只能在聲明點(diǎn)之后使用。

簡單說一下：變量不必也不能以在 Java 或 C 等編程語言中聲明的方式聲明。Python 中的變量通過定義它們來隱式聲明，即第一次分配值到一個(gè)變量，這個(gè)變量被聲明并自動(dòng)具有必須分配給它的對象的數(shù)據(jù)類型。如果您在理解這一點(diǎn)時(shí)遇到問題，請參閱我們關(guān)于數(shù)據(jù)類型和變量的章節(jié)，請參閱左側(cè)的鏈接。

函數(shù)中的全局和局部變量

在下面的示例中，我們想演示如何在函數(shù)體內(nèi)使用全局值：

def  f ():  
    print ( s )  
s  =  “我愛夏天的巴黎！” 
f ()

輸出：

我愛夏天的巴黎！

在調(diào)用函數(shù) f() 之前，變量 s 被定義為字符串“我愛夏天的巴黎！”。f() 的主體僅由“print(s)”語句組成。由于沒有局部變量 s，即沒有賦值給 s，將使用全局變量 s 的值。所以輸出將是字符串“我愛夏天的巴黎！”。問題是，如果我們在函數(shù) f() 中改變 s 的值會(huì)發(fā)生什么？它也會(huì)影響全局變量嗎？我們在下面的一段代碼中對此進(jìn)行了測試：

def  f ():  
    s  =  "我愛倫敦！" 
    打印( s ) 
s  =  “我愛巴黎！”  
f ()
打印( s )

輸出：

我愛倫敦！
我愛巴黎！

如果我們將第一個(gè)示例與第二個(gè)示例結(jié)合起來，即我們首先使用 print() 函數(shù)訪問 s，希望獲得全局值，然后為其分配一個(gè)新值呢？給它賦值，意味著 - 正如我們之前所說的 - 創(chuàng)建一個(gè)局部變量 s。因此，我們會(huì)將 s 作為同一范圍內(nèi)的全局變量和局部變量，即函數(shù)體。幸運(yùn)的是，Python 不允許這種歧義。因此，它會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤，正如我們在以下示例中所見：

def  f ():  
   print ( s ) 
   s  =  “我愛倫敦！” 
   打印( s )
s  =  “我愛巴黎！” 
f ()

輸出：

UnboundLocalError Traceback (最近一次調(diào)用最后一次)
<ipython-input-3-d7a23bc83c27> in <module>
5
6 s = “我愛巴黎！”
----> 7 f ( )
<ipython-input-3-d7a23bc83c27> in f ()
1 def f ( ) :
----> 2 print ( s )
3 s = “我
愛倫敦！” 4 打印( s )
5
UnboundLocalError：賦值前引用了局部變量“s”

變量不能在函數(shù)內(nèi)既是局部的又是全局的。由于在 f() 內(nèi)部為 s 賦值，因此 Python 決定我們需要一個(gè)局部變量，因此在 s 定義之前的第一個(gè)打印語句拋出了上面的錯(cuò)誤信息。任何在函數(shù)內(nèi)部更改或創(chuàng)建的變量都是局部變量，如果它沒有被聲明為全局變量。要告訴 Python，我們要使用全局變量，我們必須使用關(guān)鍵字“global”明確說明這一點(diǎn)，如下例所示：

def  f (): 
    global  s 
    print ( s ) 
    s  =  "只在春天，但倫敦也很棒！" 
    打印( s )

s  =  "我在巴黎找課程！"  
f ()
打印( s )

輸出：

我正在巴黎尋找課程！
只在春天，但倫敦也很棒！
只在春天，但倫敦也很棒！

函數(shù)調(diào)用完成后，不能從外部訪問函數(shù)的局部變量。這是上一個(gè)例子的延續(xù)：

def  f (): 
    s  =  "我在全球范圍內(nèi)不為人知"
    打印( s ) 
f ()
打印( s )

輸出：

我在全球不為人知
只在春天，但倫敦也很棒！

以下示例顯示了局部和全局變量以及函數(shù)參數(shù)的狂野組合：

def  foo ( x ,  y ):
    全局 a 
    a  =  42 
    x , y  =  y , x 
    b  =  33 
    b  =  17 
    c  =  100
    打印( a , b , x , y )
a ,  b ,  x ,  y  =  1 ,  15 ,  3 , 4  
foo ( 17 ,  4 )
打印( a ,  b ,  x ,  y )

輸出：

42 17 4 17
42 15 3 4

嵌套函數(shù)中的全局變量

如果我們在嵌套函數(shù)中使用 global 關(guān)鍵字，我們現(xiàn)在將檢查會(huì)發(fā)生什么。以下示例顯示了在各種范圍內(nèi)使用變量“city”的情況：

def  f (): 
    city  =  "Hamburg" 
    def  g (): 
        global  city 
        city  =  "Geneva" 
    print ( "調(diào)用前g:"  +  city ) 
    print ( "現(xiàn)在調(diào)用g:" ) 
    g () 
    print ( "調(diào)用后g: "  + 城市)
f () 
print ( "主城的值："  +  city )

輸出：

之前打電話給g：漢堡
現(xiàn)在調(diào)用 g：
打電話后g：漢堡
主要城市價(jià)值：日內(nèi)瓦

我們可以看到嵌套函數(shù) g 中的 global 語句不會(huì)影響函數(shù) f 的變量“city”，即它保持其值“Hamburg”。我們還可以從這個(gè)例子中推斷出，在調(diào)用 f() 之后，模塊命名空間中存在一個(gè)變量 'city'，其值為 'Geneva'。這意味著嵌套函數(shù)中的 global 關(guān)鍵字不會(huì)影響其封閉命名空間的命名空間！這與我們在前一章中發(fā)現(xiàn)的一致：在函數(shù)內(nèi)部定義的變量是局部變量，除非它明確標(biāo)記為全局變量。換句話說，我們可以在任何封閉作用域中引用一個(gè)變量名，但我們只能在局部作用域中通過賦值重新綁定變量名，或者通過使用全局聲明在模塊全局作用域中重新綁定變量名。我們還需要一種方法來訪問其他作用域的變量。這樣做的方法是非局部定義，我們將在下一章解釋。

非局部變量

Python3 引入了非局部變量作為一種新的變量。非局部變量與全局變量有很多共同點(diǎn)。與全局變量的一個(gè)區(qū)別在于，無法通過使用非局部語句來更改模塊范圍內(nèi)的變量，即未在函數(shù)內(nèi)部定義的變量。我們在以下兩個(gè)示例中展示了這一點(diǎn)：

def  f ()：
    全球 城市
    打印( city )
city  =  "法蘭克福" 
f ()

輸出：

法蘭克福

該程序是正確的，并返回“Frankfurt”作為輸出。我們將在以下程序中將“全局”更改為“非本地”：

def  f ():
    非本地 城市
    打印( city )
city  =  "法蘭克福" 
f ()

輸出：

文件“<ipython-input-9-97bb311dfb80>” ，第2
行 非本地城市
^
語法錯(cuò)誤：未找到非本地“城市”的綁定

這表明非局部綁定只能在嵌套函數(shù)內(nèi)部使用。必須在封閉的函數(shù)作用域中定義非局部變量。如果變量未在封閉函數(shù)作用域中定義，則變量不能在嵌套作用域中定義。這是與“全局”語義的另一個(gè)區(qū)別。

def  f (): 
    city  =  "Munich" 
    def  g (): 
        nonlocal  city 
        city  =  "Zurich" 
    print ( "調(diào)用前g:"  +  city ) 
    print ( "現(xiàn)在調(diào)用g:" ) 
    g () 
    print ( "調(diào)用后g: "  + 城市)
city  =  "Stuttgart" 
f () 
print ( "'city' in main:"  +  city )

輸出：

打電話之前 g: 慕尼黑
現(xiàn)在調(diào)用 g：
撥打 g 后：蘇黎世
主要的“城市”：斯圖加特

在前面的例子中，變量 'city' 是在調(diào)用 g 之前定義的。如果沒有定義，我們會(huì)得到一個(gè)錯(cuò)誤：

高清 ?F （）：
    #city = “慕尼黑”
    高清 g ^ （）：
        外地 市
        城市 =  “蘇黎世”
    打?。ā昂艚心∏埃骸? + 城市）
    打印（“立即致電G：” ）
    g ^ （）
    打?。ā昂蠛艚?g: "  +  city )
city  =  "Stuttgart" 
f () 
print ( "'city' in main:"  +  city )

輸出：

文件“<ipython-input-11-5417be93b6a6>” ，第4
行 非本地城市
^
語法錯(cuò)誤：未找到非本地“城市”的綁定

該程序運(yùn)行良好 - 如果我們將“非本地”更改為“全局”，在 f - 內(nèi)有或沒有 'city = "Munich"' 行：

def  f (): 
    #city = "Munich" 
    def  g (): 
        global  city 
        city  =  "Zurich" 
    print ( "Before call g:"  +  city ) 
    print ( "Calling g now:" ) 
    g () 
    print ( "After 調(diào)用g:" )呼叫 g: " +  city )
city  =  "Stuttgart" 
f () 
print ( "'city' in main:"  +  city )

輸出：

打電話之前：斯圖加特
現(xiàn)在調(diào)用 g：
撥打 g 后：蘇黎世
主要的“城市”：蘇黎世

然而有一個(gè)巨大的不同：全局 x 的值現(xiàn)在發(fā)生了變化！

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