Python 变量，以及global和nonlocal关键字

目录

1. 变量作用域
2. global
3. 闭包与nonlocal

1. 变量作用域

作为一门动态语言，Python变量在使用的时候，不用申明变量类型，而是直接使用的。

>>> a = 123
>>> print(a)
123
>>> a = 'hello, Python'
>>> print(a)
hello, Python
>>>

当我们在命令行敲入python3的时候，当期模块默认为

__main__

。

>>> print(__name__)
__main__
>>>

接下来，定义一个函数，对于函数而言，前面的变量a是外层变量，可以理解为默认模块

__main__

的全局变量。
在函数foo中，直接访问变量a，最终在外层找到了a。如果在函数中给变量a赋值，会覆盖全局变量。
注意，这里相当于定义了一个局部变量a，而不是改写全局变量a。

>>> def foo():
...     print(a)
...
>>> foo()
hello, Python
>>>
>>> def foo():
...     a = 'in foo'
...     print(a)
...
>>> foo()
in foo
>>>
>>> print(a)
hello, Python
>>>

但是下面的方式会报错，因为Python在编译函数bar的时候，会扫描整个函数体，生成字节码，然后执行。在生成字节码的时候，发现

a=

这样的赋值语句，会认为定义了一个变量a，然后执行

print(a)

的时候，这时候

a = 'in bar‘

没有执行，故变量a没有任何绑定值，从而报错。

>>> def bar():
...     print(a)
...     a = 'in bar'
...
>>> bar()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 2, in bar
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment
>>>

2. global

上面函数bar中在执行第一条语句的时候，为什么不去访问全局变量a呢？
这是Python语法规定的，当在函数体中有赋值语句时，编译的时候就认为定义了局部变量，从而保证函数封装性。
如果非得要限定为全局变量，可以使用global关键字。但这种代码要小心，因为很容易就改变了全局变量。
如下代码，最后全局变量a变成了'in bar'。

>>> def bar():
...     global a
...     print(a)
...     a = 'in bar'
...     print(a)
...
>>> bar()
hello, Python
in bar
>>> print(a)
in bar
>>>

3. 闭包与nonlocal

在这里，不得不提下闭包这个概念。在看过很多概念性定义之后，最后在《你不知道的JavaScript》这本书中，终于有了实质性的收获：

当函数可以记住并访问所在的词法作用域时， 就产生了闭包， 即使函数是在当前词法作用域之外执行。

你没有看错，我引用了一本JavaScript书中的定义。抽象性的东西，很多都能通用。
如下代码，在内层函数add中，访问了外层函数中变量count。
每次调用fn都返回一个函数对象，该对象可以在当前全局模块环境中执行，也就是在fn函数词法作用域之外执行。

>>> def fn():
...     count = 0
...     def add(dt = 0):
...         r = count + dt
...         print(r)
...     return add
...
>>> fn()
<function fn.<locals>.add at 0x7efcd433e048>
>>> add = fn()
>>> add()
0
>>> add(1)
1
>>> add(123)
123
>>>
>>> some = fn()
>>> some()
0
>>> some(123)
123
>>>

但是，当我们想要在内层函数直接赋值给外层函数中的变量时，问题就来了。下面的代码，遇到了上面一样的错误。语句

count += dt

给count赋值了，Python认为定义了一个局部变量count，+=运算要先取到count的值，但此时内层函数中count没有绑定值，于是报错了。

>>> def fn():
...     count = 0
...     def add(dt = 0):
...         count += dt
...         print(count)
...     return add
...
>>> some = fn()
>>> some()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 4, in add
UnboundLocalError: local variable 'count' referenced before assignment
>>>

可以使用nonlocal来解决这个问题。
注意如下每次函数对象调用的结果，每次调用fn返回的函数对象，该对象持有一份count变量副本，每次调用都针对当前函数对象。

>>> def fn():
...     count = 0
...     def add(dt = 0):
...         nonlocal count
...         count += dt
...         print(count)
...     return add
...
>>> some = fn()
>>> some()
0
>>> some(1)
1
>>> some(123)
124
>>> some(1)
125
>>>
>>> any = fn()
>>> any()
0
>>> any(1)
1
>>> any(1)
2
>>>

转载于:https://my.oschina.net/athantang/blog/1795481

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