Python变量的四种作用域

在 Python 中，变量的作用域决定了它在代码中哪些位置可以被访问。根据 LEGB 规则，Python 查找变量时遵循以下四种作用域的先后顺序：

L（Local）局部作用域
E（Enclosing）外层函数作用域（也称闭包作用域）
G（Global）全局作用域
B（Built-in）内建作用域

下面逐一说明。

1. 局部作用域（Local）

定义：函数内部定义的变量拥有局部作用域，只在函数体内可见。
生命周期：函数调用时创建，函数返回或抛出异常时销毁。
访问限制：函数外部无法直接访问局部变量。

示例：

python 复制代码

def func():
    x = 10      # 局部变量
    print(x)    # 可以访问
func()
# print(x)      # 错误：NameError，外部无法访问

2. 外层函数作用域（Enclosing）

定义：出现在嵌套函数中，外层函数（包含内层函数的函数）内的变量，对于内层函数来说就是外层作用域变量。
特点：内层函数可以读取外层函数的变量，但若要修改，需要使用 nonlocal 关键字。
用途：实现闭包（closure）或装饰器。

示例：

python 复制代码

def outer():
    y = 20              # 外层作用域变量
    def inner():
        print(y)        # 内层函数可以访问 y
    inner()
outer()

修改外层变量：

python 复制代码

def outer():
    y = 20
    def inner():
        nonlocal y      # 声明要修改外层变量
        y = 30
    inner()
    print(y)            # 输出 30

3. 全局作用域（Global）

定义：在模块顶层（非函数、非类内部）定义的变量，在整个模块内均可访问。
访问限制 ：函数内可以读取全局变量，但若要修改，必须使用 global 关键字。

示例：

python 复制代码

z = 100                 # 全局变量
def foo():
    print(z)            # 可以读取
foo()

def bar():
    global z            # 声明要修改全局变量
    z = 200
bar()
print(z)                # 输出 200

4. 内建作用域（Built-in）

定义：Python 解释器启动时自动加载的内置命名空间，包含所有内置函数（如 print、len）、异常类（如 ValueError）、常量（如 True、False）等。
位置：builtins 模块（Python 3 中）。
优先级：最低，只有在局部、外层、全局都找不到变量时，才会去内建作用域查找。

示例：

python 复制代码

# 即使没有定义 len，Python 也会从 builtins 中找到 len 函数
print(len("hello"))    # 输出 5

# 不建议，但可以故意覆盖内建名称
len = 10               # 在全局作用域中覆盖了内建 len
# print(len("abc"))    # 现在会出错，因为 len 变成了整数

LEGB 查找顺序

当在代码中使用一个变量时，Python 按照 L → E → G → B 的顺序依次查找：

先查当前函数的 局部作用域。
如果没找到，向上查任何外层函数（嵌套情况）的 外层作用域。
再没找到，查模块级别的 全局作用域。
最后查 内建作用域。
如果依然找不到，抛出 NameError。

python 复制代码

x = "global"
def outer():
    x = "enclosing"
    def inner():
        x = "local"
        print(x)      # 输出 "local"
    inner()
outer()

总结表

作用域	位置	如何修改外部变量	生命周期
局部 (L)	函数内部	无需声明，直接赋值即创建局部变量	函数调用期间
外层 (E)	嵌套函数的外层函数	使用 `nonlocal` 声明	外层函数调用期间
全局 (G)	模块顶层（任何函数/类外部）	使用 `global` 声明	模块被加载到解释器结束
内建 (B)	`builtins` 模块	不可直接修改（覆盖会导致错误）	Python 解释器运行期间始终存在

理解 LEGB 规则有助于写出清晰、无歧义的代码，并避免意外的变量遮蔽（shadowing）。