Python中的global與nonlocal關鍵字詳解
更新時間：2025年07月18日 11:03:29 作者：PythonicCC
在Python編程中變量作用域是一個非常重要的概念,global和nonlocal關鍵字就能派上用場了,本文將詳細介紹這兩個關鍵字的用法、區(qū)別及適用場景,幫助大家徹底弄懂global與nonlocal關鍵字
一、前言
在Python編程中，變量作用域是一個非常重要的概念。對于初學者來說，經常會遇到在函數內部無法修改外部變量的問題。這時候，global和nonlocal關鍵字就能派上用場了。本文將詳細介紹這兩個關鍵字的用法、區(qū)別以及適用場景，幫助Python小白徹底理解它們。
二、Python變量的作用域
在講解global和nonlocal之前，我們需要先了解Python中變量的作用域。Python中有四種作用域：
- 局部作用域(Local)：在函數內部定義的變量
- 嵌套函數作用域(Enclosing)：在嵌套函數中，外層函數的作用域
- 全局作用域(Global)：在模塊級別定義的變量
- 內置作用域(Built-in)：Python內置的變量名
變量查找的順序遵循LEGB規(guī)則：Local -> Enclosing -> Global -> Built-in
三、global關鍵字
3.1 global的基本用法
global關鍵字用于在函數內部聲明一個變量來自全局作用域，并允許在函數內部修改這個全局變量。
x = 10 # 全局變量
def func():
global x # 聲明x是全局變量
x = 20 # 修改全局變量x的值
func()
print(x) # 輸出: 20如果不使用global關鍵字，函數內部對變量的修改只會創(chuàng)建一個新的局部變量：
x = 10
def func():
x = 20 # 這里創(chuàng)建的是局部變量，不是修改全局變量
func()
print(x) # 輸出: 10（全局變量未被修改）3.2 global的常見用途
在函數內修改全局變量
counter = 0
def increment():
global counter
counter += 1
increment()
print(counter) # 輸出: 1在函數內定義全局變量
def set_global():
global g_var
g_var = "I'm global"
set_global()
print(g_var) # 輸出: I'm global3.3 global的注意事項
- 在函數內部使用
global聲明的變量，如果在全局作用域中不存在，Python會在調用該函數時自動在全局作用域中創(chuàng)建這個變量。 - 過度使用
global會使代碼難以維護和理解，因為它破壞了函數的封裝性。在大多數情況下，更好的做法是通過函數參數和返回值來傳遞數據。 global語句可以出現在函數內的任何位置，但建議放在函數開頭以提高代碼可讀性。
四、nonlocal關鍵字
nonlocal關鍵字是在Python 3.x中引入的，用于在嵌套函數中修改外層(非全局)作用域中的變量。
4.1 nonlocal的基本用法
def outer():
x = 10
def inner():
nonlocal x # 聲明x來自外層函數作用域
x = 20 # 修改外層函數的x
inner()
print(x) # 輸出: 20
outer()如果不使用nonlocal關鍵字，內層函數對變量的修改會創(chuàng)建一個新的局部變量：
def outer():
x = 10
def inner():
x = 20 # 這里創(chuàng)建的是inner的局部變量
inner()
print(x) # 輸出: 10（外層變量未被修改）
outer()4.2 nonlocal的常見用途
在閉包中修改外層變量
def counter():
count = 0
def increment():
nonlocal count
count += 1
return count
return increment
c = counter()
print(c()) # 輸出: 1
print(c()) # 輸出: 2在多層嵌套函數中修改非局部變量
def outer():
x = 1
def middle():
nonlocal x
x = 2
def inner():
nonlocal x
x = 3
inner()
middle()
print(x) # 輸出: 3
outer()4.3 nonlocal的注意事項
nonlocal聲明的變量必須在外層函數中已經存在，否則會引發(fā)SyntaxError。nonlocal不能用于訪問全局變量，它只能用于嵌套函數中訪問外層函數的變量。- 與
global類似，過度使用nonlocal也會使代碼難以理解和維護。
五、global與nonlocal的區(qū)別
| 特性 | global | nonlocal |
|---|---|---|
| 引入版本 | Python 2.x | Python 3.x |
| 作用范圍 | 全局作用域 | 外層(非全局)函數作用域 |
| 變量要求 | 變量可以不存在(會創(chuàng)建) | 變量必須已在外層函數中定義 |
| 使用場景 | 函數內修改全局變量 | 嵌套函數內修改外層函數變量 |
| 多層嵌套效果 | 總是引用最外層的全局作用域 | 引用最近的外層函數作用域 |
六、實際應用示例
6.1 使用global實現配置管理
# 全局配置
config = {
'debug': True,
'log_level': 'INFO'
}
def set_debug_mode(enable):
global config
config['debug'] = enable
if enable:
config['log_level'] = 'DEBUG'
else:
config['log_level'] = 'INFO'
print("初始配置:", config)
set_debug_mode(False)
print("修改后配置:", config)6.2 使用nonlocal實現計數器工廠
def make_counter(initial=0, step=1):
count = initial
def counter():
nonlocal count
current = count
count += step
return current
return counter
# 創(chuàng)建兩個不同的計數器
c1 = make_counter(10, 2)
c2 = make_counter()
print(c1(), c1()) # 輸出: 10 12
print(c2(), c2()) # 輸出: 0 16.3 混合使用global和nonlocal
global_var = "global"
def outer():
enclosing_var = "enclosing"
def inner():
global global_var
nonlocal enclosing_var
local_var = "local"
global_var = "modified global"
enclosing_var = "modified enclosing"
print(f"局部: {local_var}")
print(f"外層: {enclosing_var}")
print(f"全局: {global_var}")
inner()
print("outer中:", enclosing_var)
outer()
print("全局中:", global_var)七、常見問題解答
Q1: 為什么不建議頻繁使用global和nonlocal？
A: 頻繁使用global和nonlocal會破壞代碼的封裝性和可維護性，使得變量的修改難以追蹤，增加了代碼的復雜性。良好的編程實踐應該盡量減少函數對外部狀態(tài)的依賴。
Q2: global和nonlocal可以同時用于同一個變量嗎？
A: 不可以。一個變量要么是全局的(使用global)，要么是外層函數的(使用nonlocal)，不能同時是兩者。
Q3: 如何在函數內部訪問(不修改)全局變量？
A: 在函數內部可以直接訪問全局變量而無需使用global關鍵字，只有在需要修改時才需要使用global。
x = 10
def show_x():
print(x) # 可以直接訪問
show_x() # 輸出: 10Q4: nonlocal能引用多級外層變量嗎？
A: nonlocal會查找最近的外層函數中的變量，不能直接跳過中間層級引用更外層的變量。
def outer():
x = 1
def middle():
x = 2
def inner():
nonlocal x # 這里引用的是middle中的x，不是outer中的x
x = 3
inner()
print("middle:", x) # 輸出: 3
middle()
print("outer:", x) # 輸出: 1
outer()八、總結
global用于在函數內部修改全局變量，nonlocal用于在嵌套函數中修改外層函數的變量。- 使用
global時，如果全局變量不存在會自動創(chuàng)建；使用nonlocal時，外層變量必須已存在。 - 兩個關鍵字都應謹慎使用，過度使用會導致代碼難以維護。
- 在大多數情況下，通過函數參數和返回值來傳遞數據是更好的選擇。
- 理解變量作用域(LEGB規(guī)則)是掌握
global和nonlocal的關鍵。
希望通過本文的講解，您能徹底理解Python中global和nonlocal的用法和區(qū)別。在實際編程中，建議優(yōu)先考慮使用函數參數和返回值來傳遞數據，只有在確實需要時才使用這兩個關鍵字。更多相關Python global與nonlocal關鍵字內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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