Python中全局变量和局部变量的作用域定义
在Python中，变量的作用域主要由其定义位置决定，可以分为全局作用域和局部作用域两种。全局变量定义在函数外部，可以在整个文件内使用；而局部变量定义在函数内部，只能在该函数内部访问。理解全局变量和局部变量的作用域对于编写清晰、易于维护的代码至关重要。
全局变量
全局变量是在函数外部定义的变量，其作用域跨越函数边界，所有函数都可以访问全局变量。全局变量可以在整个程序文件中使用，除非被局部变量覆盖。如果在函数内部想要修改全局变量的值，需要使用global关键字进行声明。
示例：
a = 1 # 全局变量 a
def foo():
print(a) # 可以访问全局变量 a
foo() # 输出: 1
修改全局变量：
a = 1
def foo():
global a # 声明 a 为全局变量
a = 2
print(a) # 2
foo()
print(a) # 2, foo 函数修改了全局变量 a
未声明global关键字：
a = 1
def foo():
a = 2 # 没有声明 global, 此处创建局部变量 a
print(a) # 2
foo()
print(a) # 1, 不影响全局变量 a
局部变量
局部变量是在函数内部定义的变量，只能在其被声明的函数内部访问。局部变量的作用域仅限于包含它的代码块，函数执行完成后，这些局部变量也就消失了。
示例：
def my_func():
x = 10 # 局部变量
print("x = ", x)
my_func() # 输出: x = 10
print("x = ", x) # 报错：name 'x' is not defined
局部变量与全局变量同名：
x = 5 # 全局变量
def my_func():
x = 10 # 局部变量
print("函数内部 x = ", x)
my_func() # 输出: 函数内部 x = 10
print("函数外部 x = ", x) # 输出: 函数外部 x = 5
使用global关键字
在函数内部使用global关键字可以声明一个变量为全局变量，即使它在函数内部被定义。这样可以在函数内部修改全局变量的值。
示例：
global_var = 10
def modify_global():
global global_var
global_var += 1
print("函数内部修改后的全局变量值:", global_var)
modify_global() # 输出: 函数内部修改后的全局变量值: 11
print("函数外部访问修改后的全局变量值:", global_var) # 输出: 函数外部访问修改后的全局变量值: 11
使用nonlocal关键字
nonlocal关键字用于在嵌套函数中声明一个变量为非局部变量（即外部函数中的局部变量），从而可以在嵌套函数中修改外部函数的局部变量。
示例：
def outer_function():
x = 10
def inner_function():
nonlocal x
x = 20
print("内层函数中 x =", x)
inner_function()
print("外层函数中 x =", x)
outer_function() # 输出: 内层函数中 x = 20
# 输出: 外层函数中 x = 20
总结
-
全局变量：定义在函数外部，作用域覆盖整个程序文件。
-
局部变量：定义在函数内部，作用域仅限于该函数内部。
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global关键字：用于在函数内部声明一个变量为全局变量，从而可以在函数内部修改全局变量的值。 -
nonlocal关键字：用于在嵌套函数中声明一个变量为非局部变量，从而可以在嵌套函数中修改外部函数的局部变量。
通过合理管理局部变量和全局变量，可以减少程序错误，提高代码质量。优先使用局部变量，避免滥用全局变量，以及在使用全局变量时明确声明，以保持代码的可读性和可维护性。
表格总结
| 变量类型 | 定义位置 | 作用域范围 | 修改方式 |
|---|---|---|---|
| 全局变量 | 函数外部 | 整个程序文件 | 使用global关键字 |
| 局部变量 | 函数内部 | 函数内部 | - |
通过以上详细解释和示例，可以更好地理解Python中全局变量和局部变量的作用域及其使用方法。