python的作用域及查找规则

Python的作用域及查找规则

在Python中，作用域规定了变量的可见性和访问权限。一个变量的作用域确定了在程序的哪个部分它可以被引用。

Python中有四种不同的作用域: 全局作用域、嵌套作用域、局部作用域和内置作用域。

1. 全局作用域

全局作用域是指在整个程序中都可见的变量。一般情况下，全局变量定义在模块的最上层，它们可以被模块中的任何函数、类或语句块访问。

在全局作用域中定义的变量可以使用global关键字在函数内部进行修改。这样做可以将变量声明为全局变量，使其对所有函数可见。

2. 嵌套作用域

嵌套作用域是指在一个函数中定义的变量，它可以在该函数的内部以及任何被嵌套在其中的函数中访问。嵌套作用域形成了一个作用域链，允许内部函数访问外部函数的变量。

在嵌套作用域中，如果想要在内部函数中修改外部函数的变量，可以使用nonlocal关键字进行声明。这样做可以将变量声明为嵌套作用域中的变量，而不是新定义一个局部变量。

3. 局部作用域

局部作用域是指在函数或语句块中定义的变量，它们只能在其所在的函数或语句块内部被访问。一旦函数执行结束，局部变量就会被销毁。

在Python中，函数参数也属于局部作用域。参数在函数执行时被创建，可以被函数内部使用。

4. 内置作用域

内置作用域是指Python解释器中预定义的变量和函数的作用域。这些变量和函数可以在任何地方访问，因为它们是内置到解释器中的。

内置作用域包含了Python内置的函数和异常，如print()、len()、TypeError等。它们可以在任何作用域中直接使用，无需引入或声明。

查找规则

当程序访问一个变量时，Python解释器会按照一定的顺序查找该变量的值。它遵循以下规则：

1. 首先，在当前作用域中查找变量。
2. 如果变量在当前作用域中没有定义，则向上一级作用域查找。
3. 如果变量在嵌套作用域中也没有定义，则继续向上逐级查找，直到找到全局作用域。
4. 如果变量在全局作用域中也没有定义，则继续向上查找，直到找到内置作用域。
5. 如果变量在内置作用域中依然未找到，则引发NameError异常。

这种按照层级逐级查找的方式称为“LEGB规则”，即局部作用域（Local）、嵌套作用域（Enclosing）、全局作用域（Global）和内置作用域（Built-in）。

需要注意的是，当在函数内部对一个变量进行赋值时，默认会创建一个新的局部变量，而不是修改外部作用域中的同名变量。如果希望修改外部作用域中的变量，可以使用global或nonlocal关键字进行声明。

总而言之，Python的作用域规定了变量的可见性和访问权限，而查找规则决定了变量的值是如何被解释器所获取的。理解作用域和查找规则对于编写可维护的Python代码非常重要。