您不知道的Python中global、nonlocal哪些事兒

Python中全局變量、局部變量以及global、nonlocal關鍵字的用法

1.全局變量和局部變量

前言：

• 全局變量是在整個py文件中聲明，全局范圍內都可以訪問；
• 局部變量是在某個函數中聲明的，只能在該函數中調用它，如果試圖在超出范圍的地方調用，程序就爆掉了
• 如果在函數內部定義與某個全局變量一樣名稱的局部變量，就可能會導致意外的效果，可能不是你期望的。因此不建議這樣使用，這樣會使得程序很不健全。

有 4 條法則，來區分一個變量是處於局部作用域還是全局作用域：

1. 如果變量在全局作用域中使用（即在所用函數之外），它就總是全局變量。
2. 如果在一個函數中，有針對該變量的 global 語句，它就是全局變量。
3. 否則，如果該變量用於函數中的賦值語句，它就是局部變量。
4. 但是，如果該變量沒用用在賦值語句中，它就是全局變量。

閱讀 例1，可以更好地理解這些法則，

# 例 1
def test1():
global str1
str1 = 'hello' # 這是全局變量
def test2():
str1 = 'python' # 這是局部變量
def test3():
print(str1) # 這是全局變量
str1 = 42 # 這是全局變量
test1()
print(str1) # out: hello

解釋：在 test1() 函數中，str1 是全局 str1 變量，因為在函數的開始處，有針對 str1 變量的 global 語句。在 test2() 函數中，str1 是局部變量，因為在該函數中有針對它的賦值語句。在 test3() 函數中，str1 是全局變量，因為在這個函數中，既沒有賦值語句，也沒有針對它的 global 語句。

• 在一個函數中，一個變量要麼總是局部變量，要麼總是全局變量。函數中的代碼沒有辦法先使用名為 str1 的局部變量，稍後又在同一個函數中使用全局變量。
• 如果想在一個函數中修改全局變量中存儲的值，就必須對該變量使用 global 語句。
• 在一個函數中，如果試圖在局部變量賦值之前就使用它，Python就會報錯。如例2

#例 2
def test1():
print(str1) # ERROR
str1 = 'hello world' # 局部變量
str1 = 'hi' # 全局變量
test1()
''' 報錯： File "E:/test/test.py", line 92, in test1 print(str1) # ERROR UnboundLocalError: local variable 'str1' referenced before assignment '''

例2解釋：之所以報錯，因為 Python 看到 test1() 函數中有針對 str1 的賦值語句，所以會認為 str1 變量是局部變量。但是 print(str1) 語句的執行在 str1 賦值之前，局部變量 str1 並不存在（即賦值之前應用本地變量 str1)。Python不會退回使用全局 str1 變量。

2. global語句

使用 global 語句可以在一個函數內修改全局變量。如果在函數內的頂部有 " global str1 "這樣的代碼，它就告訴 Python ，“在這個函數中，str1 指的是全局變量，所以不要用這個名字創建一個局部變量”。例如下面代碼：

def test1():
global str1
str1 = 'one'
str1 = 'global'
test1()
print(str1) # out: one

因為 str1 在 test1() 的頂部被聲明 gloabl，所以當 str1 被賦值為 ‘one’ 時，賦值發生在全局作用域的 str1 上。沒有創建局部 str1 變量。

3. nonlocal語句

Python 3.0 引入了一條新的nonlocal語句，實際上，當執行到 nonlocal 語句的時候，nonlocal中列出的名稱必須在一個嵌套的def中提前定義過，否則，將會產生一個錯誤。nonlocal名稱只能出現在嵌套的def中，而不能在模塊的全局作用域中或def之外的內置作用域中。
表示在局部作用域中，調用父級作用域中的變量；如果嵌套了很多層，最多只能作用到最頂層的函數，不能作用於全局變量。


動手算算這些題，理論要和實際相結合

a = 1
def func_1():
a =2
def func_2():
# a = 3 #模塊A
def func_3():
nonlocal a
a = 4
print(' 8行：',a)
print(' 9行：',a)
func_3()
print('11行：',a)#2 --> 4
print('12行：',a)
func_2()
print('14行：',a)#2-->4
print('15行：',a)
func_1()
print('17行：',a)#全局變量，nonlocal無權更改

上面代碼中，加上模塊A的結果：

不加模塊A的結果：