Python 变量的作用域

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一、作用域介绍

• 概念

  变量可以使用的范围，程序的变量并不是哪个位置都可以访问的，访问的权限决定于变量时在哪里定义的

• 作用域的划分

  1. 局部作用域 (L)
  2. 闭包函数外到函数中 (E)
  3. 全局作用域 (G)
  4. 内建作用域 (B)

• 变量查找的规则

  L->E->G->B

  首先在自身作用域中查找有没有同名变量，找不到的话依次向上级作用域中查找，不会向低级作用域中查找

• 注意

  Python 中只有模块（module），类（class）以及函数（def、lambda）才会引入新的作用域，其它的代码块（如 if/elif/else/、try/except、for/while 等）是不会引入新的作用域的，也就是说这这些语句内定义的变量，外部也可以访问

  num = 0
   
  def func():
      print("--------", num)
      a = 1
   
  func()
   
  if 1:
      b = 2
  print("------",b)

二、体现作用域

num1 = 1
 
if 1:
    num2 = 2
    print("num1 = %d"%num1)
    print("num2 = %d"%num2)
print("num2 = %d"%num2)
 
def func():
    # num1 = 100 # 和外面的 num1 不是同一个变量，相当于在局部作用域中定义了一个名为 num1 的局部变量 
    num3 = 3
    print("func-num1 = %d" % num1)
    print("func-num2 = %d" % num2)
    def f():
        print("f-num1 = %d" % num1)
        print("f-num2 = %d" % num2)
        print("f-num3 = %d" % num3)
    f()
    print("func-num3 = %d" % num3)
 
func()
# print("-num3 = %d" % num3)
print(num1)

三、修改全局变量的值

num = 401
print(id(num))
def func():
    num = 402# 和外面的 num 不是同一个变量，相当于在局部作用域中定义了一个名为 num 的局部变量 
    print(id(num))
    print("1-", num)
func()
print("2-", num)

num = 401
print(id(num))
def func():
    # 修改全局变量的值需要将变量声明为全局变量 
    global num
    num = 402
    # 在函数的内部可以直接获取全局变量的值，但是不能直接修改全局变量。直接修改全局变量相当于在局部作用域中新建一个局部变量 
    print("1-", num)
func()
print("2-", num)

四、修改嵌套作用域中变量的值

a = 1
def func1():
    a = 2
    c = 3
    def func2():
        nonlocal a
        a = 100
        # 想要修改嵌套作用域中的变量，需要将其声明成嵌套作用域中的变量 
        nonlocal c
        c = 4 # 如果直接赋值修改相当于在当前作用域定义了一个局部变量 
        # 可以直接获取嵌套作用域中变量的值 
        print("func2--c =", c)
        print("func2--a =", a)
    func2()
    print("func1--c =", c)
    print("func1--a =", a)
 
func1()
print("func--a =", a)

五、闭包

• 作用域链

  a = 1
  def func1():
      b = 2
      def fucn2():
          c = 3
          def func3():
              return a + b + c
   
  func1()

• 使用闭包突破作用域链

  概念：在函数体中定义内部函数，并且使用外部函数的变量，然后把内部函数返回，那么这个内部函数就是闭包

  优点：避免污染全局环境，这样就可以在函数体外使用函数体中定义的变量

  缺点：数据会长期驻留在内存中，造成内存极大的浪费

  注意：尽量避免使用闭包

def func1():
    b = 2
    def func2():
        return b
    return func2
 
f2 = func1()
print(f2())

• 可能遇到闭包的坑

  def func():
      arr = []
      for i in range(3):
          def f():
              print("-----------", i)
          arr.append(f)
      return arr
   
  li = func()
  li[0]()
  li[1]()
  li[2]()