Python中的作用域、global与nonlocal
2017-07-08 23:02:23 +08 字数：1453 标签： Python以下，以Python 3来介绍作用域相关的内容。
作用域 ¶
Python有四类作用域（Scope）。
- 局部（Local）作用域）
- 封闭（Enclosing）作用域
- 全局（Global）作用域
- 内置（Built-in）作用域
LEGB规则 ¶
在作用域中按名称去寻找对象（Python中一切皆对象）时，会按照LEGB规则去查找。 如果发生重名，也会按照LEGB规则，谁先被找到就用谁。
所谓LEGB规则，很简单，就是作用域查找顺序为：
Local -> Enclosing -> Global -> Built-in
以下，用示例代码来解释LEGB作用域，及其规则。
len = len([]) # (1)
def a():
len = 1 # (2)
def b():
len = 2 # (3)
print(len) # (4)
b()
a()
len原本是Python的一个内置函数，在以上代码中被重新定义了三次。
在(1)中，右边的len([])，就是内置的len函数。
而左边的len =，则是新定义的全局变量，值为0。
在(2)中，又重新定义了len = 1。
这里是函数a的本地作用域，而对嵌套的函数b来说，则是Enclosing作用域。
在(3)中，再次重新定义了len = 2。
这是函数b的本地作用域。
在(4)中，打印len时，遵循LEGB规则，会打印Local的2。
如果没有(3)，会打印Enclosing，也就是函数a里的1。
如果没有(2)，会打印Global里的0。
如果没有(1)，会打印<built-in function len>。
Python没有块级作用域 ¶
Python里是没有块级作用域（Block scope）的。
for i in range(10):
pass
print(i)
以上代码会打印出9。
这里是一个比较糟糕的设计。
如果有块级作用域，那么在for块结束后，就不应该能访问i。
而现在，会得到i的最后一个值。
更糟糕的是，如果range()里是0，那么for循环会直接退出。
这时再print(i)，结果就是：
NameError: name ‘i’ is not defined
所以，虽然Python没有块级作用域，但是建议就当它有。 不要在代码块以外，使用代码块内定义的东西。
关键字global ¶
前面只是谈及跨作用域的读取，还没谈及跨作用域的写入。
i = 0
def a():
i = 1
print('local:', i)
a()
print('global:', i)
以上代码的输出结果为：
local: 1
global: 0
也就是说，a函数里的i = 1，是定义一个新的局部变量，而非对全局变量的修改。
如果需要对全局变量i进行修改，则需要使用Python的global关键字。
i = 0
def a():
global i
i = 1
print('local:', i)
a()
print('global:', i)
以上代码的输出结果为：
local: 1
global: 1
关键字nonlocal ¶
修改Global变量的问题，可以用global关键字来解决；
修改Enclosing变量的问题，就需要使用nonlocal关键字。
i = 0
def a():
i = 1
def b():
nonlocal i
i = 2
b()
print(i)
a()
以上代码的输出结果为2，这就是nonlocal的功效。
nonlocal不能代替global。
如果在上述代码的函数a中，就只能使用global。
因为，外层就是Global作用域了。
在多重嵌套中，nonlocal只会上溯一层；
而如果上一层没有，则会继续上溯。
def a():
i = 1
def b():
# i = 2
def c():
nonlocal i
i = 3
c()
print('b:', i)
b()
print('a:', i)
a()
以上代码的输出结果为：
b: 3
a: 3
因为函数b中没有i，所以nonlocal上溯到了函数a中。
（注意：如果a中也没有，就回到了Global作用域，nonlocal会报错。）
如果以上代码中，函数b里的注释# i = 2去掉，则输出变为：
b: 3
a: 1
因为nonlocal只会上溯一层，到函数b，所以函数a中的i没有被修改。
Python 2的问题 ¶
LEGB规则是在Python 2.2以后确立的，在那以前不成立，是另一套。
Python 2中没有nonlocal关键字，所以无法对Enclosing作用域的上一层，进行写操作。
