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：你現在通路一個變量，那麼 python 解析器是怎麼查找到這個變量，并讀取到這個變量的值的呢？ 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，在這個區域内，可以直接通路(Directly accessible)命名空間。
直接通路的意思就是：當你通路一個絕對的命名的時候，直接在命名空間中查找
盡管作用域的定義是靜态的，但是作用域的使用(查找變量)卻是動态的。
在代碼執行的任何時間，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通路。
- 内部作用域(局部作用域)。包含了所有的局部命名，在通路變量的時候，首先在内部作用域中查找。
- 然後是嵌套函數的外層作用域。在這裡搜尋非局部，但也是非全局的命名。(在 python 中允許在函數中定義函數的)
- 然後是包含目前子產品的全局作用域。
- 最後搜尋的是最外層的建立内置命名的作用域。
作用域搜尋規則：LEGB
L:局部的（local）
E：封閉的（Enclosing）
G：全局的（Global）
B：内置的（Built-in）
一、局部命名空間
函數内部的命名空間，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，它是第一個用于檢查某個名字存在性的命名空間。如果在局部命名空間内找到該名稱，則傳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.通路局部作用域
def foo():
a = 20
print(a)
foo()
說明：
函數内部通路變量
a
, 先在
foo
函數内部查找。因為
a
确實是在函數内部聲明的變量，然後就找到了
a
3.2.2.通路外部作用域
a = 100
def foo():
print(a)
foo()
說明：
- 在
foo
a
a
- 先查找
foo
a
foo
a
3.2.3.通路外部函數的作用域
def outer():
a = 20
def inner():
print(a)
inner()
outer()
說明：
- 我們在一個函數的内部聲明了一函數，這種函數嵌套在 python 中是允許的。
- 内部函數
inner
a
inner
a
a
3.2.4 python 針對修改變量值的特殊情況
3.2.4.1.隻能修改局部變量
在 python 的函數中, 修改一個變量的值的時候,永遠操作的是局部變量
為什麼會這樣呢?
這其實是由 python 定義變量的方式所決定的.
python 不需要顯示的去定義變量,直接指派的時候如果變量不存在直接就定義了.
如果在函數内部可以直接修改外部作用域變量的值,則就無法定義一個同名變量了.
是以, python 才規定不能在函數内部直接修改外部作用域變量的值.
a = 10
def foo():
a = 20 # 這裡其實是新建立了一個局部變量 a .并不是修改的全局作用域的變量 a
print(a) # 根據作用域的查找規則,這裡通路的是局部變量 a
foo()
print(a) # 根據作用域查找規則,這裡通路的是全局作用域的 a
3.2.4.2.變量必須先指派才能使用
看下面的代碼:
a = 10
def foo():
a = a + 2
foo()
說明:
a = a + 2
這行代碼有問題. 為什麼?
首先要搞清楚
a + 2
中的
a
是局部變量還是全局變量?
是局部變量
a
!
在解釋器運作這個函數的時候, 已經檢測到函數内部有建立局部變量
a
, 是以這個時候你通路到的一定是局部變量
a
.
a + 2
中的局部變量
a
還沒有 被指派,是以和 2 相加抛出了異常.
UnboundLocalError
（局部變量錯誤）
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量
a
, 是以
print(a)
中的
a
仍然是局部變量.但是還沒有指派,是以就抛異常了
總結:
在函數内部如果你定義了局部變量,那麼你在任何地方都沒有辦法通路到函數外部作用域的同名變量.
3.2.4.3 函數内修改全局變量
通過前面的學習, 正常情況下我們知道了在函數内部沒有辦法修改全局變量的值!
但是這隻是正常情況下!
如果我們有在函數内部修改全局變量值的需求怎麼辦?
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 以後就是全局變量了
a = 20
foo()
print(a) # 20
說明:
-
global
- 如果有多個全局變量需要修改,
global
global a, b, c
3.2.4.4内部函數修改外部函數的局部變量
當用到函數嵌套的時候, 内部函數正常情況下也是無法修改外部函數的局部變量, 隻能通路讀取.
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量 a 上
a = 30
inner()
print("outer 的局部變量a:" + str(a)) # 30 被内部函數 inner 修改了
outer()
#print("全局變量a:%d"%a)
#print("全局變量a:",a)
print("全局變量a:" + str(a))