Python第六章-函數02-函數的作用域
- 2020 年 4 月 1 日
- 筆記
函數
三、作用域規則
有了函數之後，我們必須要面對一個作用域的問題。
比如：你現在訪問一個變數，那麼 python 解析器是怎麼查找到這個變數，並讀取到這個變數的值的呢？ 依靠的就是作用域規則！
3.1 作用域
作用域(scope)
作用域就是 python 程式的一塊文本區域，在這個區域內，可以直接訪問(Directly accessible)命名空間。
直接訪問的意思就是：當你訪問一個絕對的命名的時候，直接在命名空間中查找
儘管作用域的定義是靜態的，但是作用域的使用(查找變數)卻是動態的。
在程式碼執行的任何時間，至少有 3 個嵌套的作用域，這些作用域的命名空間可以直接訪問。
- 內部作用域(局部作用域)。包含了所有的局部命名，在訪問變數的時候，首先在內部作用域中查找。
- 然後是嵌套函數的外層作用域。在這裡搜索非局部，但也是非全局的命名。(在 python 中允許在函數中定義函數的)
- 然後是包含當前模組的全局作用域。
- 最後搜索的是最外層的創建內置命名的作用域。
作用域搜索規則：LEGB
L:局部的（local）
E：封閉的（Enclosing）
G：全局的（Global）
B：內置的（Built-in）
一、局部命名空間
函數內部的命名空間，在調用函數的時候生成，調用結束時消失。當局部命名空間有效時，它是第一個用於檢查某個名字存在性的命名空間。如果在局部命名空間內找到該名稱，則返回與名字相關聯的對象，反之提示出錯。
3.2作用域在 python 中的具體應用
3.2.1.訪問局部作用域
def foo(): a = 20 print(a) foo() 說明：
函數內部訪問變數a, 先在foo函數內部查找。因為 a確實是在函數內部聲明的變數，然後就找到了a
3.2.2.訪問外部作用域
a = 100 def foo(): print(a) foo() 說明：
- 在
foo函數內部，我們直接去訪問一個變數a,那麼就會沿著作用域從內向外開始查找a - 先查找
foo的局部作用域，發現沒有a。然後繼續去foo函數的外部作用域，這個例子中就直接到了當前模組的全局作用域，所以找到了 a, 所以就輸出了全局作用域中a的值！
3.2.3.訪問外部函數的作用域
def outer(): a = 20 def inner(): print(a) inner() outer() 說明：
- 我們在一個函數的內部聲明了一函數，這種函數嵌套在 python 中是允許的。
- 內部函數
inner執行的時候，訪問變數a,現在inner內部找變數a, 沒有找到，然後去他外部的函數中找變數a, 找到後, 就直接輸出了他的值
3.2.4 python 針對修改變數值的特殊情況
3.2.4.1.只能修改局部變數
在 python 的函數中, 修改一個變數的值的時候,永遠操作的是局部變數
為什麼會這樣呢?
這其實是由 python 定義變數的方式所決定的.
python 不需要顯示的去定義變數,直接賦值的時候如果變數不存在直接就定義了.
如果在函數內部可以直接修改外部作用域變數的值,則就無法定義一個同名變數了.
所以, python 才規定不能在函數內部直接修改外部作用域變數的值.
a = 10 def foo(): a = 20 # 這裡其實是新創建了一個局部變數 a .並不是修改的全局作用域的變數 a print(a) # 根據作用域的查找規則,這裡訪問的是局部變數 a foo() print(a) # 根據作用域查找規則,這裡訪問的是全局作用域的 a 
3.2.4.2.變數必須先賦值才能使用
看下面的程式碼:
a = 10 def foo(): a = a + 2 foo() 
說明:
a = a + 2 這行程式碼有問題. 為什麼?
首先要搞清楚 a + 2 中的a是局部變數還是全局變數?
是局部變數a!
在解釋器運行這個函數的時候, 已經檢測到函數內部有創建局部變數a, 所以這個時候你訪問到的一定是局部變數a.
a + 2 中的局部變數a還沒有 被賦值,所以和 2 相加拋出了異常.UnboundLocalError（局部變數錯誤）
a = 10 def foo(): print(a) a = 20 foo() 
說明:
原因和前面的一樣的.
解析器已經檢測到你後面會聲明局部變數a, 所以print(a)中的 a 仍然是局部變數.但是還沒有賦值,所以就拋異常了
總結:
在函數內部如果你定義了局部變數,那麼你在任何地方都沒有辦法訪問到函數外部作用域的同名變數.
3.2.4.3 函數內修改全局變數
通過前面的學習, 正常情況下我們知道了在函數內部沒有辦法修改全局變數的值!
但是這只是正常情況下!
如果我們有在函數內部修改全局變數值的需求怎麼辦?
也是可以的, 但是我們需要做些小動作: 使用關鍵字global
a = 10 def foo(): global a # 告訴 python 解析器, a 以後就是全局變數了 a = 20 foo() print(a) # 20 說明:
global後面跟上全局變數的名, 那麼在後面的程式碼中就可以使用全局變數了.- 如果有多個全局變數需要修改,
global可以同時定義多個全局變數.global a, b, c
3.2.4.4內部函數修改外部函數的局部變數
當用到函數嵌套的時候, 內部函數正常情況下也是無法修改外部函數的局部變數, 只能訪問讀取.
如果想修改怎麼辦?
使用關鍵字:nonlocal
a = 10 def outer(): a = 20 def inner(): nonlocal a # 把 a 綁定到外部函數的局部變數 a 上 a = 30 inner() print("outer 的局部變數a:" + str(a)) # 30 被內部函數 inner 修改了 outer() #print("全局變數a:%d"%a) #print("全局變數a:",a) print("全局變數a:" + str(a)) 
