Python第六章-函数02-函数的作用域
- 2020 年 4 月 1 日
- 筆記
函数
三、作用域规则
有了函数之后，我们必须要面对一个作用域的问题。
比如：你现在访问一个变量，那么 python 解析器是怎么查找到这个变量，并读取到这个变量的值的呢？ 依靠的就是作用域规则！
3.1 作用域
作用域(scope)
作用域就是 python 程序的一块文本区域，在这个区域内，可以直接访问(Directly accessible)命名空间。
直接访问的意思就是：当你访问一个绝对的命名的时候，直接在命名空间中查找
尽管作用域的定义是静态的，但是作用域的使用(查找变量)却是动态的。
在代码执行的任何时间，至少有 3 个嵌套的作用域，这些作用域的命名空间可以直接访问。
- 内部作用域(局部作用域)。包含了所有的局部命名，在访问变量的时候，首先在内部作用域中查找。
- 然后是嵌套函数的外层作用域。在这里搜索非局部，但也是非全局的命名。(在 python 中允许在函数中定义函数的)
- 然后是包含当前模块的全局作用域。
- 最后搜索的是最外层的创建内置命名的作用域。
作用域搜索规则：LEGB
L:局部的（local）
E：封闭的（Enclosing）
G：全局的（Global）
B：内置的（Built-in）
一、局部命名空间
函数内部的命名空间，在调用函数的时候生成，调用结束时消失。当局部命名空间有效时，它是第一个用于检查某个名字存在性的命名空间。如果在局部命名空间内找到该名称，则返回与名字相关联的对象，反之提示出错。
3.2作用域在 python 中的具体应用
3.2.1.访问局部作用域
def foo(): a = 20 print(a) foo() 说明：
函数内部访问变量a, 先在foo函数内部查找。因为 a确实是在函数内部声明的变量，然后就找到了a
3.2.2.访问外部作用域
a = 100 def foo(): print(a) foo() 说明：
- 在
foo函数内部，我们直接去访问一个变量a,那么就会沿着作用域从内向外开始查找a - 先查找
foo的局部作用域，发现没有a。然后继续去foo函数的外部作用域，这个例子中就直接到了当前模块的全局作用域，所以找到了 a, 所以就输出了全局作用域中a的值！
3.2.3.访问外部函数的作用域
def outer(): a = 20 def inner(): print(a) inner() outer() 说明：
- 我们在一个函数的内部声明了一函数，这种函数嵌套在 python 中是允许的。
- 内部函数
inner执行的时候，访问变量a,现在inner内部找变量a, 没有找到，然后去他外部的函数中找变量a, 找到后, 就直接输出了他的值
3.2.4 python 针对修改变量值的特殊情况
3.2.4.1.只能修改局部变量
在 python 的函数中, 修改一个变量的值的时候,永远操作的是局部变量
为什么会这样呢?
这其实是由 python 定义变量的方式所决定的.
python 不需要显示的去定义变量,直接赋值的时候如果变量不存在直接就定义了.
如果在函数内部可以直接修改外部作用域变量的值,则就无法定义一个同名变量了.
所以, python 才规定不能在函数内部直接修改外部作用域变量的值.
a = 10 def foo(): a = 20 # 这里其实是新创建了一个局部变量 a .并不是修改的全局作用域的变量 a print(a) # 根据作用域的查找规则,这里访问的是局部变量 a foo() print(a) # 根据作用域查找规则,这里访问的是全局作用域的 a 
3.2.4.2.变量必须先赋值才能使用
看下面的代码:
a = 10 def foo(): a = a + 2 foo() 
说明:
a = a + 2 这行代码有问题. 为什么?
首先要搞清楚 a + 2 中的a是局部变量还是全局变量?
是局部变量a!
在解释器运行这个函数的时候, 已经检测到函数内部有创建局部变量a, 所以这个时候你访问到的一定是局部变量a.
a + 2 中的局部变量a还没有 被赋值,所以和 2 相加抛出了异常.UnboundLocalError（局部变量错误）
a = 10 def foo(): print(a) a = 20 foo() 
说明:
原因和前面的一样的.
解析器已经检测到你后面会声明局部变量a, 所以print(a)中的 a 仍然是局部变量.但是还没有赋值,所以就抛异常了
总结:
在函数内部如果你定义了局部变量,那么你在任何地方都没有办法访问到函数外部作用域的同名变量.
3.2.4.3 函数内修改全局变量
通过前面的学习, 正常情况下我们知道了在函数内部没有办法修改全局变量的值!
但是这只是正常情况下!
如果我们有在函数内部修改全局变量值的需求怎么办?
也是可以的, 但是我们需要做些小动作: 使用关键字global
a = 10 def foo(): global a # 告诉 python 解析器, a 以后就是全局变量了 a = 20 foo() print(a) # 20 说明:
global后面跟上全局变量的名, 那么在后面的代码中就可以使用全局变量了.- 如果有多个全局变量需要修改,
global可以同时定义多个全局变量.global a, b, c
3.2.4.4内部函数修改外部函数的局部变量
当用到函数嵌套的时候, 内部函数正常情况下也是无法修改外部函数的局部变量, 只能访问读取.
如果想修改怎么办?
使用关键字:nonlocal
a = 10 def outer(): a = 20 def inner(): nonlocal a # 把 a 绑定到外部函数的局部变量 a 上 a = 30 inner() print("outer 的局部变量a:" + str(a)) # 30 被内部函数 inner 修改了 outer() #print("全局变量a:%d"%a) #print("全局变量a:",a) print("全局变量a:" + str(a)) 
