【Python笔记】Python基础 —— 作用域

作用域

描述

作用域是针对变量而出现。当变量被赋值的时候，变量当前的位置就决定了变量能够被访问到的范围，这个范围就叫变量的作用域

官方文档：

A scope is a textual region of a Python program where a namespace is directly accessible. “Directly accessible” here means that an unqualified reference to a name attempts to find the name in the namespace.

四种作用域（LEGB）

a.L(Local)：最内层，包含局部变量，比如一个函数/方法内部

b.E(Enclosing)：包含了非局部也非全局的变量

c.G(Global)：当前脚本的最外层，比如当前模块的全局变量

d.B(Built-in)：包含了内建的变量/关键字等

作用域的规则

a.本地作用域是函数内部属于本函数的作用范围，因为函数可以嵌套函数，嵌套的内层函数有自身的内层范围

b.嵌套函数的本地作用域是属于内层函数的范围，不属于外层

c.全局作用域是文件级别的，或者说是模块级别的，每个py文件中处于顶层的变量都是全局作用域范围内的变量

d.内置作用域是预先定义好的，在__builtins__模块中。这些名称主要是一些关键字，例open、range、list等
.

实例


x = 1

def out1(i):
    x = 2
    y = 'a'
    print(x)
    print(i)
    
    def in1(n):
        print(n)
        print(x,y)
    in1(3)

out1(2)

输出结果：

a.处于全局作用域范围的变量有：x、out1

b.处于out1本地作用域范围的变量有：i、x、y、in1

c.处于嵌套在函数out1内部的函数in1的本地作用域范围的变量有：n

注：函数名out1和in1也是一种变量
.

搜索规则

当在某个范围引用某个变量的时候，将从它所在的层次开始搜索变量是否存在，不存在则向外层继续搜索

例如函数f()中嵌套了一个函数g()，g()中有一个语句print(x),它将首先检查g()函数的本地作用域内是否有x，如果没有则继续检查外部函数f()的本地作用域范围内是否有x，如果没有则再次向外搜索全局范围内的变量x，如果还是没有，则继续搜索内置作用域像‘x’这种变量名，在内置作用域范围内是不存在的，所以最终没有搜索到，报错

全局变量

a.每个py文件（模块）都有一个自己的全局范围

b.文件内部顶层的，不在def区块内部的变量，都是全局变量

c.def内部声明(赋值)的变量默认是本地变量，要想让其变成全局变量，需要使用global关键字声明

d.def内部如果没有申明（赋值）某变量，则引用的这个变量是全局变量


x = 2 

def f():
    x = 3
    print(x)

f()         #输出结果：3

print(x)    #输出结果：2

使用global关键字


x = 2

def f():
    global x
    x = 3
    print(x)

f()        #输出结果：3

print(x)   #输出结果：3

变量掩盖和修改规则

a.如果在函数内部引用了一个和全局变量同名的变量，且不是重新定义、重新赋值，那么函数内部引用的是全局变量


x = 3
def g():
    print(x)    #引用了全局变量

#输出结果：3

b.如果函数内部重新赋值了一个和全局变量名称相同的变量，则这个变量是本地变量，他会掩盖全局变量

注：掩盖而非覆盖，出了函数的范围（函数退出），全局变量就会恢复


x = 3

def g():
    x = 2       #定义并赋值本地变量x
    print(x)    #引用本地变量x

#输出结果：2

c.在函数内修改和全局变量同名的变量前，必须先修改，在使用该变量


x = 1

def g():
    print(x)
    x = 2
    
g()

输出结果：UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment

python是逐行解释的，但每个函数属于一个区块，这个区块范围是一次性解释的，读完整个区块再解释。所以读完整个g()区块后，首先就记住了重新定义了本地变量x=2，于是g()中所有使用变量x的时候，都是本地变量x，所以print(x)中的x也是本地变量，但这违反了使用变量前先赋值的规则，所以会报错