[Python] 变量名的四个作用域及 nonlocal 关键字

本文深入探讨Python中变量的四种作用域:局部、嵌套、全局和内置,并讲解nonlocal关键字的使用。通过实例,详细解释了变量在不同作用域中的访问规则。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

Python 变量名的四个作用域及 nonlocal 关键字

变量访问顺序

Python访问一个变量时,其查找顺序遵循变量解析机制LEGB法则,依次搜索:局部作用域、嵌套作用域、全局作用域、以及内置作用域。

  • L:local,局部作用域,即函数中定义的变量;
  • E:enclosing,嵌套的父级函数的局部作用域,即包含此函数的上级函数的局部作用域,但不是全局的;
  • G:global,全局变量,就是模块级别定义的变量;
  • B:built-in,系统固定模块里面的变量,比如int, bytearray等。 搜索变量的优先级顺序依次是:作用域局部>外层作用域>当前模块中的全局>python内置作用域,也就是LEGB。

1. 局部作用域:

def fun():
    def inner():
        var = 'b'
        print(var)

    inner()
    print(var)	# 报错了,var 只在 inner 局部作用域内生效

fun()

2. 嵌套作用域:

var = 'a'
def fun():
    var = 'b'
    def inner():
        print(var)	# b,此时去嵌套作用域搜索到了 var

    inner()
    print(var)	# b

fun()
print(var)	# a

3. 全局作用域

我们来看以下代码:

var = 'a'

def fun():
    def inner():
        var = 'c'
        print(var)	# c  搜索局部作用域
        
    inner()
    print(var)	# a  即便你没有定义 var,Python还是找到了它,因为去搜索了全局作用域
    
fun()
print(var)	# a

如果我们试图修改全局的 var 会怎么样呢?

var = 'a'

def fun():
    var = 'b'	# 这样相当于定义了一个新的变量,不会去搜索全局作用域

    def inner():
        var = 'c'
        print(var)	# c

    inner()
    print(var)	# b	

fun()
print(var)	# a,没有修改成功

如果你要修改全局变量,你需要加上global关键字:

var = 'a'

def fun():
    global var	# 使用 global
    var = 'b'

    def inner():
        var = 'c'
        print(var)	# c

    inner()
    print(var)	# b

fun()
print(var)	# b 全局变量被修改了

4. 内置作用域

Python 内置的模块 __builtin__,我们平时使用的内置函数就来自于它。

print(abs)	# <built-in function abs>
print(max)	# <built-in function max>

5. nonlocal 的使用

先看一段代码:

def fun():
    var = 'b'	# 如果我想在 inner 里修改 var,怎么办呢?

    def inner():
        var = 'c'
        print(var)	# c	局部作用域

    inner()
    print(var)	# b 没变化

fun()

这样不行啊,如果使用 global 呢?

def fun():
    var = 'b'

    def inner():
        global var
        var = 'c'
        print(var)	# c

    inner()
    print(var)	# b 没变化


fun()

还是不行,这就让人有些头疼了。不过别担心,使用 nonlocal 就好了啊。

def fun():
    var = 'b'

    def inner():
        nonlocal var
        var = 'c'
        print(var)	# c

    inner()
    print(var)	# c 变了,它变了!

fun()
<think>好的,我现在要详细回答用户关于Python变量作用域的问题。用户已经提供了一些引用资料,我需要结合这些资料来组织回答。首先,我需要确保自己正确理解Python作用域规则,并能够清晰地向用户解释。 根据引用内容,Python作用域分为四种:局部作用域(L)、闭包函数外的函数作用域(E)、全局作用域(G)和内置作用域(B)。这也就是常说的LEGB规则。用户可能想知道变量在代码中的查找顺序,以及如何在不同作用域中修改变量。 首先,我应该从四种作用域的定义开始解释。例如,局部作用域是在函数内部定义的变量,闭包作用域涉及嵌套函数的情况,全局作用域是模块级别的变量,而内置作用域包含Python预定义的函数和异常。这部分需要简明扼要,用例子说明每个作用域的情况,比如引用[3]中的内容。 接下来,用户可能对变量查找的顺序感兴趣,即LEGB规则。需要说明当访问一个变量时,Python会按照本地->闭包->全局->内置的顺序查找。例如,在函数内部引用一个变量,首先检查是否是局部变量,如果不是,再向外层函数查找,然后是全局,最后是内置作用域。可以引用[2]中的搜索路径来支持这一点。 然后,用户可能想知道如何在函数内部修改全局变量。这里需要强调使用`global`关键字来声明变量为全局变量,否则在函数内部赋值会被视为创建新的局部变量,如引用[4]所述。例如,函数内部直接给全局变量赋值会导致局部变量的创建,而使用`global`后才能修改全局变量。同时,闭包函数中的变量修改可能需要使用`nonlocal`关键字,这点虽然引用中没有提到,但根据我的知识应该补充进去,确保回答完整。 另外,用户提供的引用[2]提到,像if、for等结构不会创建新的作用域,这些代码块中的变量在外部也可以访问。这一点需要特别指出,因为其他语言如Java或C++在这些结构中会创建块级作用域,而Python则不同。例如,在for循环内部定义的变量,在循环外部仍然存在,这在Python中很常见,但可能让来自其他语言的开发者感到困惑。因此,用例子说明这一点会有帮助,比如在if语句中定义的变量在外部可以访问。 同时,引用[5]提到了lambda表达式,虽然它属于函数定义,但可能涉及作用域的问题。这里可能需要说明lambda表达式的作用域规则与普通函数相同,变量查找遵循LEGB规则。 在组织回答时,需要结构清晰,分点解释。例如,分为作用域类型、变量查找规则、修改变量的方法、常见误区等部分。每个部分用例子说明,比如局部变量和全局变量的例子,使用global关键字的例子,以及if/for结构中变量作用域的例子。 此外,用户提供的引用中有关于内置作用域的例子,如print()和len()函数属于内置作用域。可以举例说明当局部、全局等作用域中没有同名的变量时,才会使用内置作用域的函数。例如,在函数中定义一个名为len的变量,会覆盖内置的len函数,此时需要访问内置作用域时可以使用import builtins模块来显式引用。 最后,生成相关问题需要考虑用户可能进一步想了解的内容,比如如何处理闭包中的变量、nonlocal关键字的使用、作用域在装饰器中的应用,或者常见的作用域错误及解决方法。根据引用中的内容,可能的问题包括如何在嵌套函数中修改外部函数的变量,或者为什么在某些情况下变量会显示未定义等。 在检查过程中,需要确保所有LaTeX格式正确,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,但根据问题内容可能涉及较少数学公式,更多是代码示例。同时,回答要使用中文,结构清晰,分点说明,并正确添加引用标识。例如,在提到全局变量修改时引用[4],提到变量搜索路径时引用[2]等。 总结回答的结构可能如下: 1. 四种作用域类型及示例 2. LEGB查找规则 3. 变量修改方法(global和nonlocal) 4. 常见结构的作用域特点(如if/for不创建新作用域) 5. 示例代码说明 6. 注意事项和常见错误 需要确保每个部分都有引用支持,并自然地插入引用标记。同时,生成的三个相关问题要围绕作用域规则展开,可能涉及实际应用、错误处理或高级用法。</think>[系统级回答] ### Python变量作用域规则详解 #### 一、作用域类型 Python作用域分为4种类型: 1. **局部作用域(L)**:函数内部定义的变量,例如: ```python def func(): a = 10 # 局部变量 ``` 2. **闭包作用域(E)**:嵌套函数中外层函数的变量,例如: ```python def outer(): b = 20 def inner(): print(b) # 闭包作用域变量 ``` 3. **全局作用域(G)**:模块级别定义的变量,例如: ```python c = 30 # 全局变量 ``` 4. **内置作用域(B)**:Python预定义的函数和异常(如`print()`、`len()`)[^1][^3] #### 二、变量查找规则(LEGB) 变量查找顺序为: $$L \rightarrow E \rightarrow G \rightarrow B$$ 例如下列代码会依次查找: ```python x = "global" def outer(): x = "enclosing" def inner(): x = "local" print(x) # 输出"local" ``` #### 三、修改变量的作用域 1. **修改全局变量**:必须使用`global`声明 ```python g = 1 def modify_global(): global g g = 2 # 修改全局变量[^4] ``` 2. **修改闭包变量**:需使用`nonlocal`声明 ```python def outer(): n = 0 def inner(): nonlocal n # 修改闭包变量 n += 1 ``` #### 四、特殊结构的作用域 Python中`if/elif/else`、`for/while`等代码块**不会创建新作用域**: ```python if True: d = 40 # 变量d属于全局作用域[^2] print(d) # 正常输出40 ``` #### 五、典型错误示例 ```python def error_demo(): print(var) # 尝试访问未定义的局部变量 var = 50 # 创建局部变量,导致前一行报错 # 触发UnboundLocalError[^4] ```
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值