Python中變量的作用域詳解

更新時間：2022年01月27日 15:02:52 作者：繁華似錦Fighting

大家好，本篇文章主要講的是Python中變量的作用域詳解，感興趣的同學(xué)趕快來看一看吧，對你有幫助的話記得收藏一下

1、作用于的概念

變量作用域指的是變量生效的范圍，在Python中一共有兩種作用域。

全局作用域

全局作用域在程序執(zhí)行時創(chuàng)建，在程序執(zhí)行結(jié)束時銷毀。所有函數(shù)以外的區(qū)域都是全局作用域。在全局作用域中定義的變量，都屬于全局變量，全局變量可以在程序的任意位置被訪問。

函數(shù)作用域

函數(shù)作用域在函數(shù)調(diào)用時創(chuàng)建，在調(diào)用結(jié)束時銷毀。函數(shù)每調(diào)用一次就會產(chǎn)生一個新的函數(shù)作用域（不調(diào)用不產(chǎn)生）。在函數(shù)作用域中定義的變量，都是局部變量，它只能在函數(shù)內(nèi)部被訪問。

2、局部變量

所謂局部變量是定義在函數(shù)體內(nèi)部的變量，即只在函數(shù)體內(nèi)部生效。

def testA():
    # 局部變量a
    # 在函數(shù)中為變量賦值時，默認(rèn)都是為局部變量賦值
    # 局部變量不會影響函數(shù)外的變量。
    a = 100
    # 函數(shù)體內(nèi)部訪問，能訪問到a變量
    print(a)


testA()  # 100
print(a)  # 報錯：name 'a' is not defined

變量a是定義在testA函數(shù)內(nèi)部的變量，在函數(shù)外部訪問則立即報錯。

局部變量的作用：在函數(shù)體內(nèi)部，臨時保存數(shù)據(jù)，即當(dāng)函數(shù)調(diào)用完成后，則銷毀局部變量。

3、全局變量

所謂全局變量，指的是在函數(shù)體內(nèi)、外都能生效的變量。

思考：如果有一個數(shù)據(jù)，在函數(shù)A和函數(shù)B中都要使用，該怎么辦？

答：將這個數(shù)據(jù)存儲在一個全局變量里面。

# 定義全局變量a
a = 100

def testA():
    print(a)  # 訪問全局變量a，并打印變量a存儲的數(shù)據(jù)

def testB():
    print(a)  # 訪問全局變量a，并打印變量a存儲的數(shù)據(jù)

testA()  # 100
testB()  # 100

思考：testB函數(shù)需求修改變量a的值為200，如何修改程序？

a = 100

def testA():
    print(a)

def testB():
    a = 200
    print(a)

testA()  # 100
testB()  # 200
print(f'全局變量a = {a}')  # 全局變量a = 100

思考：在testB函數(shù)內(nèi)部的a = 200中的變量a是在修改全局變量a嗎？

答：不是。觀察上述代碼發(fā)現(xiàn)，15行得到a的數(shù)據(jù)是100，仍然是定義全局變量a時候的值，而沒有返回

testB函數(shù)內(nèi)部的200。綜上：testB函數(shù)內(nèi)部的a = 200是定義了一個局部變量。

（1）global關(guān)鍵字

思考：如何在函數(shù)體內(nèi)部修改全局變量？

a = 100

def testA():
    print(a)

def testB():
    # 想要修改全局變量a的值是200
    # global 關(guān)鍵字聲明a是全局變量
    global a
    a = 200
    print(a)


testA()  # 100
testB()  # 200
print(f'全局變量a = {a}')  # 全局變量a = 200

global關(guān)鍵字的作用是，在函數(shù)內(nèi)部聲明一個變量為全局變量。換句話說如果希望在函數(shù)內(nèi)部修改全局變量，則需要使用global關(guān)鍵字來聲明變量。

（2）總結(jié)

如果在函數(shù)里面直接把變量a=200賦值，此時的a不是全局變量的修改，而是相當(dāng)于在函數(shù)內(nèi)部聲明了一個新的局部變量。函數(shù)體內(nèi)部修改全局變量：先global聲明a為全局變量，然后再變量重新賦值。

4、變量的查找

當(dāng)我們使用變量時，會優(yōu)先在當(dāng)前作用域中尋找該變量，如果有則使用，

如果沒有則繼續(xù)去上一級作用域中尋找，如果有則使用，

如果依然沒有則繼續(xù)去上一級作用域中尋找，以此類推。

直到找到全局作用域，依然沒有找到，則會拋出異常 NameError: name 'a' is not defined。

# 練習(xí)說明
a = 10
def fn2():
    def fn3():
        a = 30
        print('fn3中:','a =',a)
    fn3()
    print('fn2中:','a =',a)

fn2()
"""
輸出結(jié)果：
fn3中: a = 30
fn2中: a = 10
"""

5、作用域中可變數(shù)據(jù)類型變量

c = 10
def fn4(a):
    # 在函數(shù)中對形參進(jìn)行重新賦值，不會影響其他的變量
    a = 20
    print('a =', a, id(a))

fn4(c)
print('c =', c, id(c))
"""
輸出結(jié)果：
a = 20 8791349231264
c = 10 8791349230944
"""


# 如果形參接收到的數(shù)據(jù)是一個全局列表
# 當(dāng)在函數(shù)內(nèi)嘗試修改列表中的元素時，全局列表的數(shù)據(jù)也會發(fā)生改變
c = [1,2,3]
def fn4(a):
    # 如果形參執(zhí)行的是一個對象，當(dāng)我們通過形參去修改對象時
    # 會影響到所有指向該對象的變量
    a[0] = 100
    print('a =', a, id(a))

fn4(c)
print('c =', c, id(c))
"""
輸出結(jié)果：
a = [100, 2, 3] 5132808
c = [100, 2, 3] 5132808
"""


# 如果我們不向全局變量有所改動
# 就需要使用我們之前學(xué)過的淺復(fù)制，
# 或者傳入一個切片，就可以解決
c = [1, 2, 3]

def fn4(a):
    # 在函數(shù)中對形參進(jìn)行重新賦值，不會影響其他的變量
    a[0] = 100
    print('a =', a, id(a))

fn4(c.copy())
# fn4(c[:])
print('c =', c, id(c))
"""
輸出結(jié)果：
a = [100, 2, 3] 6050824
c = [1, 2, 3] 6050312
"""

6、多函數(shù)程序執(zhí)行流程

一般在實際開發(fā)過程中，一個程序往往由多個函數(shù)組成，并且多個函數(shù)共享某些數(shù)據(jù)，如下所示：

（1）共用全局變量

# 1. 定義全局變量
glo_num = 0

def test1():
    global glo_num
    # 修改全局變量
    glo_num = 100

def test2():
    # 調(diào)用test1函數(shù)中修改后的全局變量
    print(glo_num)


# 2. 調(diào)用test1函數(shù)，執(zhí)行函數(shù)內(nèi)部代碼：聲明和修改全局變量
test1()
# 3. 調(diào)用test2函數(shù)，執(zhí)行函數(shù)內(nèi)部代碼：打印
test2()  # 100

（2）返回值作為參數(shù)傳遞

# 先得到函數(shù)一的返回值，再把這個返回值傳入到函數(shù)二
def test1():
    return 50

def test2(num):
    print(num)


# 1. 保存函數(shù)test1的返回值
result = test1()

# 2.將函數(shù)返回值所在變量作為參數(shù)傳遞到test2函數(shù)
test2(result)  # 50