Python中的global和nonlocal

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在Python中，一個變數的scope範圍從小到大分成4部分：Local Scope(也可以看成是當前函數形成的scope），Enclosing Scope(簡單來說，就是外層函數形成的scope)，Global Scope(就是當前檔案形成的scope)，Builtins Scope(簡單來說，就是Python內建的變數位於最頂層的scope)。當Python開始尋找一個非限定的變數名時(像obj.attr中的attr，就是一個被限定的變數名字，它被限定在obj對象中，而普通的變數名就是沒有限定的)，總是從當前變數名所處的scope開始，順著前面提到的scope鏈開始往上尋找，一旦尋找到就不會往上再繼續尋找，如果尋找完整個scope鏈還是沒找到，Python會報錯。

 

上面提到的變數名尋找順序，可以簡單的記為LEGB(每一個scope的首字母)，而global和nonlocal，可以改變尋找順序。

 

global

在檔案中聲明的變數自動成為global的，而如果想在一個函數裡面聲明一個全域變數，就需要使用global關鍵字：

global var1, var2, ...     # 多個變數用逗號隔開

對於global關鍵字，需要注意以下幾點：

1 當Python看到一個變數由global變數聲明，開始尋找的scope不是從這個變數當前所在的scope開始尋找，而是從Global Scope開始尋找；如果Global Scope沒有找到，就會繼續到Builtins Scope尋找；

2 global關鍵字聲明的對象允許賦值，如果這個變數之前不存在，那麼，這次賦值就是建立了一個全域變數；如果這個變數之前存在，那麼，這次賦值就改變了這個全域變數的值：

def test():    global x    x = 1    # x之前不存在，因此在Global Scope建立了一個全域變數xx = 1def test():    global x    x = 99    # x之前在Global Scope中已經存在，因此這裡是改變x的值

3 只要被global關鍵字聲明的變數，都會成為全域變數，如果該變數原來不是全域變數，也會如此，並且，如果之前Global Scope裡面有同名變數，那麼被global聲明的變數會取代這個同名變數：

x = 99def test():    x = 88    global x    # 這樣做的話Python會產生警告：SyntaxWarning: name ‘x‘ is assigned to before global declaration>>>print(x)           # 一開始訪問的是全域變數x>>>99>>>test()              # 執行test函數之前，原本函數裡面的局部變數x成為了全域變數，並取代原來的全域變數>>>print(x)          # 現在訪問的是取代後的全域變數x，值變為88>>>88# 在看一個例子，加入開始沒有定義全域變數xdef test():    x = 88    global x    # 仍會產生相同的警告>>>test()>>>print(x)   # 列印結果為88！！！>>>88

 

nonlocal

nonlocal是Python 3.X加入進來的關鍵字，Python 2.X中沒有。在Python中，嵌套函數是可以訪問外部函數的變數的(至少在>Python 2.2的版本是這樣的，在Python 2.2之前的版本中，變數的尋找從當前函數開始，然後直接到Global Scope，Builtins Scope，跳過了外層函數)，但是卻不可以改變外部函數變數的值，如果確實要改變，就的使用nonlocal變數進行聲明：

nonlocal var1, var2,...   # 只在Python 3.X中支援，多個變數用逗號隔開

對於nonlocal關鍵字，需要注意以下幾點：

1 nonlocal關鍵字只在Python 3.X中支援，Python 2.X沒有這個關鍵字；

2 nonlocal關鍵字只可以在函數內部使用，在其他地方使用會報錯；

3 nonlocal聲明的變數，之前必須已經存在(並且是在外部函數中存在)，如果變數不存在就對這個變數賦值，會報錯，這點和global關鍵字不一樣：

# 變數存在於Global Scopex = 99def test():    nonlocal x           # 報錯:SyntaxError: name ‘x‘ is assigned to before nonlocal declaration# 變數存在於當前函數def test():    x = 99    nonlocal x           # 報錯:SyntaxError: name ‘x‘ is assigned to before nonlocal declaration

4 對於nonlocal聲明的變數，只會在外部函數中尋找該變數，不會在Global Scope和Builtins Scope中尋找

Python中的global和nonlocal