全局变量 局部变量

Posted 2020-09-20 云中王

1、函数内部的变量名如果第一次出现，且出现在=前面，即被视为定义一个局部变量，不管全局域中有没有用到该变量名，函数中使用的将是局部变量，例如：

 

num = 100
def func():
    num = 123
    print(num)

func()

输出：

 

123

说明函数中定义的num是一个局部变量，会将全局变量覆盖。再例如：

 

num = 100
def func():
    num += 100
    print(num)

func()

输出：

 

UnboundLocalError: local variable ‘num‘ referenced before assignment

错误提示局部变量num在赋值前被应用，也就是该变量没有定义就使用它，由此再次证明了这里定义了一个局部变量，而不是使用的全局的num。

总结：函数内部的变量名如果第一次出现，且出现在=前面，即被视为定义一个局部变量。

 

Python makes educated guesses on whether variables are local or global. It assumes that any variable assigned a value in a function is local.

From: http://www.tutorialspoint.com/python/python_modules.htm

 

2、函数内部的变量名如果第一次出现，且出现在=后面，且该变量在全局域中已定义，则这里将引用全局变量，如果该变量在全局域中没有定义，当然会出现“变量未定义”的错误。例如：

 

num = 100
def func():
    x = num + 100
    print(x)

func()

输出：

 

200

表示这里使用的num是全局变量num。

或者其他使用该变量（例如调用成员函数）的情况，也将引用全局变量，例如：

 

a = [1, 2]
def func():
    a.append(3)
    print(a)
    
func()

输出：

 

[1, 2, 3]

总结：只要是*使用*变量，而该变量在全局域中有定义，而在局部没有定义，则会使用全局变量。

3、函数中使用某个变量时，该变量名既有全局变量也有同名的局部变量，则会使用局部变量，例如：

 

num = 100
def func():
    num = 200
    x = num + 100
    print(x)

func()

结果：

 

300

总结：如果使用的变量在全局域中有定义，在局部域中也有定义，则默认会使用局部变量。

 

4、在函数中，如果想给全局变量赋值，则需要用关键字global生命，例如：

 

num = 100
def func():
    global num
    num = 200
    print(num)

func()
print(num)

输出：

 

200

200

说明函数中给num赋值为200是修改的全局变量，而且这里没有定义新的局部变量，所以后续如果再操作num也是操作的全局变量，例如：

 

num = 100
def func():
    global num
    num = 200
    num += 100
    print(num)

func()
print(num)

输出：

 

300

300
总结：如果要在函数中给全局变量赋值，需要用global关键字声明。

 

========================================================

 

python中，对于变量作用域的规定有些不一样。在诸如C/C++、java等编程语言中，默认在函数的内部是可以直接访问在函数外定义的全局变量的，但是这一点在python中就会有问题，下面是一个例子。


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test.py:  
#!/usr/bin/python  
  
COUNT=1  
  
def func():  
    COUNT = COUNT + 1  
  
func()  
Python test.py，会运行报错：  
Traceback (most recent call last):  
  File "test.py", line 8, in <module>  
    func()  
  File "test.py", line 6, in func  
    COUNT = COUNT + 1  
UnboundLocalError: local variable ‘COUNT‘ referenced before assignment  
“UnboundLocalError: local variable ‘COUNT‘ referenced before assignment”的意思是变量COUNT在赋值之前被引用。
这里要知道python和其它编程语言不一样的地方。像C/C++之类的编程语言，变量名称实际上是代表的一块内存区域，对该变量赋值的意思就是将新的值放入该变量指定的内存区域。而对于python来说，所有的变量都是对内存区域的引用，对变量赋值相当于将变量引用的内存从一块区域改变到另外一块存放新值的区域。也就是说，C/C++中，变量名和内存区域的对应关系不会变，变的只是对应内存中存放的值；而在python中，变量只是对存放其值的内存区域的引用，变量值的改变不是因为变量指向的内存区域中的值发生了变化，而是变量引用了新的存放新值的内存区域。python中的所有变量都是相当于java中的不可变的变量，任何一次值的改变都对应着变量引用内存区域的变化。区别如下图1：




图1 变量的比较


python中有一个id函数，python中有一个id函数，help(id)可以看到它的说明，如下：
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Help on built-in function id in module __builtin__:  
id(...)  
    id(object) -> integer      
    Return the identity of an object.  This is guaranteed to be unique among simultaneously existing objects.(Hint: it‘s the object‘s memory address.)  
(END)  
简单地说，id函数反应的是对象的内存地址，看下面的实验结果：
[plain] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
test.py：  
#!/usr/bin/python  
  
COUNT = 1   
for i in range(5):  
    COUNT = COUNT + 1   
    print id(COUNT)  
  
python test.py运行结果：  
11031328  
11031304  
11031280  
11031256  
11031232  
这里和上面图上说明的相吻合，python中每一次赋值都使变量引用的内存空间发生了改变。
回到上面“referenced before assignment”的错误，之所以会发生这种错误是因为python在函数中发现对于COUNT变量的赋值，会将其添加到函数的局部命名空间（实际上，这是在函数运行到赋值操作之前发生的）。进行赋值操作时，赋值操作符的右边引用了COUNT变量，而这时COUNT变量只是被添加到了函数的局部命名空间，而没有被具体赋值，所以会发生上面的错误。实际上，这里问题就出在赋值操作的地方，因为有赋值操作导致该变量被添加到了函数的局部命名空间。如果没有赋值，只是引用该变量，是没有什么问题的，如下：


[plain] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
test.py：  
#!/usr/bin/python  
  
COUNT=1  
  
def func():  
    temp = COUNT + 1   
    print "temp:",COUNT  
    print "COUNT:",COUNT  
  
func()  
  
python test.py运行结果：  
temp: 1  
COUNT: 1  
这样，COUNT变量没有被添加到函数的局部命名空间，python解释器在函数的局部命名空间中没有查找到它，然后，python解释器会继续在全局的命名空间中查找，结果在全局命名空间中找到COUNT的定义并引用它的值，所以程序运行没有任何问题。
到这里你可能会问，难道在函数中没法修改全局变量的值吗？不是的，如果要在函数中修改全局变量的值，就要在函数中对该变量进行global声明，以告诉python解释器，该变量是全局命名空间中的，如下：


[plain] view plaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
test.py：  
#!/usr/bin/python  
  
COUNT=1  
  
def func():  
    global COUNT  
    COUNT = COUNT + 1   
    print "COUNT:",COUNT  
  
func()  
  
python test.py运行结果：  
COUNT: 2