Python基础教程6.5 作用域

6.5 作用域

变量到底是什么呢？可将其视为指向值的名称。因此，执行赋值语句x = 1后，名称x指向值1。这几乎与使用字典时一样（字典中的键指向值），只是你使用的是“看不见”的字典。实际上，这种解释已经离真相不远。有一个名为vars的内置函数，它返回这个不可见的字典：

>>> x = 1

>>> scope = vars()

>>> scope['x']

1

>>> scope['x'] += 1

>>> x

2

警告 一般而言，不应修改vars返回的字典，因为根据Python官方文档的说法，这样做的结果是不确定的。换而言之，可能得不到你想要的结果。

这种“看不见的字典”称为命名空间或作用域。那么有多少个命名空间呢？除全局作用域外，每个函数调用都将创建一个。

>>> def foo(): x = 42

...

>>> x = 1

>>> foo()

>>> x

1

在这里，函数foo修改（重新关联）了变量x，但当你最终查看时，它根本没变。这是因为调用foo时创建了一个新的命名空间，供foo中的代码块使用。赋值语句x = 42是在这个内部作用域（局部命名空间）中执行的，不影响外部（全局）作用域内的x。在函数内使用的变量称为局部变量（与之相对的是全局变量）。参数类似于局部变量，因此参数与全局变量同名不会有任何问题。

>>> def output(x): print(x)

...

>>> x = 1

>>> y = 2

>>> output(y)

2

到目前为止一切顺利。但如果要在函数中访问全局变量呢？如果只是想读取这种变量的值（不重新关联它），通常不会有任何问题。

>>> def combine(parameter): print(parameter + external)

...

>>> external = 'berry'

>>> combine('Shrub')

Shrubberry

警告 像这样访问全局变量是众多bug的根源。务必慎用全局变量。

“遮盖”的问题

读取全局变量的值通常不会有问题，但还是存在出现问题的可能性。如果有一个局部变量或参数与你要访问的全局变量同名，就无法直接访问全局变量，因为它被局部变量遮住了。

如果需要，可使用函数globals来访问全局变量。这个函数类似于vars，返回一个包含全局变量的字典。（locals返回一个包含局部变量的字典。）

例如，在前面的示例中，如果有一个名为parameter的全局变量，就无法在函数combine中访问它，因为有一个与之同名的参数。然而，必要时可使用globals()['parameter']来访问它。

>>> def combine(parameter):

... print(parameter + globals()['parameter'])

...

>>> parameter = 'berry'

>>> combine('Shrub')

Shrubberry

重新关联全局变量（使其指向新值）是另一码事。在函数内部给变量赋值时，该变量默认为局部变量，除非你明确地告诉Python它是全局变量。那么如何将这一点告知Python呢？

>>> x = 1

>>> def change_global():

... global x

... x = x + 1

...

>>> change_global()

>>> x

2

小菜一碟！

Python函数可以嵌套，即可将一个函数放在另一个函数内，如下所示：

def foo():

def bar():

print("Hello, world!")

bar()

嵌套通常用处不大，但有一个很突出的用途：使用一个函数来创建另一个函数。这意味着可像下面这样编写函数：

def multiplier(factor):

def multiplyByFactor(number):

return number * factor

return multiplyByFactor

在这里，一个函数位于另一个函数中，且外面的函数返回里面的函数。也就是返回一个

函数，而不是调用它。重要的是，返回的函数能够访问其定义所在的作用域。换而言之，它

携带着自己所在的环境（和相关的局部变量）！

每当外部函数被调用时，都将重新定义内部的函数，而变量factor的值也可能不同。由

于Python的嵌套作用域，可在内部函数中访问这个来自外部局部作用域（multiplier）的变

量，如下所示：

>>> double = multiplier(2)

>>> double(5)

10

>>> triple = multiplier(3)

>>> triple(3)

9

>>> multiplier(5)(4)

20

像multiplyByFactor这样存储其所在作用域的函数称为闭包。

通常，不能给外部作用域内的变量赋值，但如果一定要这样做，可使用关键字nonlocal。

这个关键字的用法与global很像，让你能够给外部作用域（非全局作用域）内的变量赋值。