Python中變量的作用域實例分析

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1、作用于的概念

變量作用域指的是變量生效的范圍，在Python中一共有兩種作用域。

全局作用域

全局作用域在程序執行時創建，在程序執行結束時銷毀。所有函數以外的區域都是全局作用域。在全局作用域中定義的變量，都屬于全局變量，全局變量可以在程序的任意位置被訪問。

函數作用域

函數作用域在函數調用時創建，在調用結束時銷毀。函數每調用一次就會產生一個新的函數作用域（不調用不產生）。在函數作用域中定義的變量，都是局部變量，它只能在函數內部被訪問。

2、局部變量

所謂局部變量是定義在函數體內部的變量，即只在函數體內部生效。

def testA():
    # 局部變量a
    # 在函數中為變量賦值時，默認都是為局部變量賦值
    # 局部變量不會影響函數外的變量。
    a = 100
    # 函數體內部訪問，能訪問到a變量
    print(a)


testA()  # 100
print(a)  # 報錯：name 'a' is not defined

變量a是定義在testA函數內部的變量，在函數外部訪問則立即報錯。

局部變量的作用：在函數體內部，臨時保存數據，即當函數調用完成后，則銷毀局部變量。

3、全局變量

所謂全局變量，指的是在函數體內、外都能生效的變量。

思考：如果有一個數據，在函數A和函數B中都要使用，該怎么辦？

答：將這個數據存儲在一個全局變量里面。

# 定義全局變量a
a = 100

def testA():
    print(a)  # 訪問全局變量a，并打印變量a存儲的數據

def testB():
    print(a)  # 訪問全局變量a，并打印變量a存儲的數據

testA()  # 100
testB()  # 100

思考：testB函數需求修改變量a的值為200，如何修改程序？

a = 100

def testA():
    print(a)

def testB():
    a = 200
    print(a)

testA()  # 100
testB()  # 200
print(f'全局變量a = {a}')  # 全局變量a = 100

思考：在testB函數內部的a = 200中的變量a是在修改全局變量a嗎？

答：不是。觀察上述代碼發現，15行得到a的數據是100，仍然是定義全局變量a時候的值，而沒有返回

testB函數內部的200。綜上：testB函數內部的a = 200是定義了一個局部變量。

（1）global關鍵字

思考：如何在函數體內部修改全局變量？

a = 100

def testA():
    print(a)

def testB():
    # 想要修改全局變量a的值是200
    # global 關鍵字聲明a是全局變量
    global a
    a = 200
    print(a)


testA()  # 100
testB()  # 200
print(f'全局變量a = {a}')  # 全局變量a = 200

global關鍵字的作用是，在函數內部聲明一個變量為全局變量。換句話說如果希望在函數內部修改全局變量，則需要使用global關鍵字來聲明變量。

（2）總結

如果在函數里面直接把變量a=200賦值，此時的a不是全局變量的修改，而是相當于在函數內部聲明了一個新的局部變量。函數體內部修改全局變量： 先global聲明a為全局變量，然后再變量重新賦值。

4、變量的查找

當我們使用變量時，會優先在當前作用域中尋找該變量，如果有則使用，

如果沒有則繼續去上一級作用域中尋找，如果有則使用，

如果依然沒有則繼續去上一級作用域中尋找，以此類推。

直到找到全局作用域，依然沒有找到，則會拋出異常 NameError: name 'a' is not defined。

# 練習說明
a = 10
def fn2():
    def fn3():
        a = 30
        print('fn3中:','a =',a)
    fn3()
    print('fn2中:','a =',a)

fn2()
"""
輸出結果：
fn3中: a = 30
fn2中: a = 10
"""

5、作用域中可變數據類型變量

c = 10
def fn4(a):
    # 在函數中對形參進行重新賦值，不會影響其他的變量
    a = 20
    print('a =', a, id(a))

fn4(c)
print('c =', c, id(c))
"""
輸出結果：
a = 20 8791349231264
c = 10 8791349230944
"""


# 如果形參接收到的數據是一個全局列表
# 當在函數內嘗試修改列表中的元素時，全局列表的數據也會發生改變
c = [1,2,3]
def fn4(a):
    # 如果形參執行的是一個對象，當我們通過形參去修改對象時
    # 會影響到所有指向該對象的變量
    a[0] = 100
    print('a =', a, id(a))

fn4(c)
print('c =', c, id(c))
"""
輸出結果：
a = [100, 2, 3] 5132808
c = [100, 2, 3] 5132808
"""


# 如果我們不向全局變量有所改動
# 就需要使用我們之前學過的淺復制，
# 或者傳入一個切片，就可以解決
c = [1, 2, 3]

def fn4(a):
    # 在函數中對形參進行重新賦值，不會影響其他的變量
    a[0] = 100
    print('a =', a, id(a))

fn4(c.copy())
# fn4(c[:])
print('c =', c, id(c))
"""
輸出結果：
a = [100, 2, 3] 6050824
c = [1, 2, 3] 6050312
"""

6、多函數程序執行流程

一般在實際開發過程中，一個程序往往由多個函數組成，并且多個函數共享某些數據，如下所示：

（1）共用全局變量

# 1. 定義全局變量
glo_num = 0

def test1():
    global glo_num
    # 修改全局變量
    glo_num = 100

def test2():
    # 調用test1函數中修改后的全局變量
    print(glo_num)


# 2. 調用test1函數，執行函數內部代碼：聲明和修改全局變量
test1()
# 3. 調用test2函數，執行函數內部代碼：打印
test2()  # 100

（2）返回值作為參數傳遞

# 先得到函數一的返回值，再把這個返回值傳入到函數二
def test1():
    return 50

def test2(num):
    print(num)


# 1. 保存函數test1的返回值
result = test1()

# 2.將函數返回值所在變量作為參數傳遞到test2函數
test2(result)  # 50

以上就是關于“Python中變量的作用域實例分析”這篇文章的內容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內容對大家有幫助，若想了解更多相關的知識內容，請關注億速云行業資訊頻道。