作用域及global和nonlocal的应用

1. 什么是作用域？

LEGB是指在Python中变量的作用域规则，它是一个从内到外的顺序，表示了变量的查找顺序。LEGB分别代表了以下四个作用域：

• Local（局部）：指的是在函数内部定义的变量，只在函数内部有效。

• Enclosing（嵌套）：指的是在嵌套函数中定义的变量，对于内部函数来说，可以访问外部函数中定义的变量。

• Global（全局）：指的是在模块级别定义的变量，对于整个模块来说都是可见的。

• Built-in（内置）：指的是Python内置的函数和变量，如print()、len()等。

当需要访问一个变量时，Python会按照LEGB的顺序进行查找，先从局部作用域开始查找，如果找不到再依次向外层作用域查找，直到找到或者到达全局作用域。如果最终还是找不到，则会抛出NameError异常。

2. global关键字的应用

在函数内部，如果想要修改全局作用域中的变量，可以使用global关键字。

x = 10

def modify_global():
    global x
    x = 20

modify_global()
print(x)  # 输出 20

在上面的例子中，通过使用global关键字，我们可以在函数内部修改全局变量x的值。

3. nonlocal关键字的应用

在嵌套函数中，如果想要修改嵌套作用域中的变量，可以使用nonlocal关键字。

def outer():
    x = 10
    
    def inner():
        nonlocal x
        x = 20
    
    inner()
    print(x)  # 输出 20

outer()

在上面的例子中，通过使用nonlocal关键字，我们可以在内部函数inner中修改外部函数outer中的变量x的值。

4. 简单案例

下面是一个简单的案例，演示了作用域、global和nonlocal的应用。

x = 10

def outer():
    y = 20
    
    def inner():
        nonlocal y
        global x
        x = 30
        y = 40
        print("inner函数中的x:", x)  # 输出 30
        print("inner函数中的y:", y)  # 输出 40
    
    inner()
    print("outer函数中的x:", x)  # 输出 30
    print("outer函数中的y:", y)  # 输出 40

outer()
print("全局作用域中的x:", x)  # 输出 30

在上面的案例中，我们定义了一个全局变量x和一个外部函数outer，外部函数中定义了一个局部变量y和一个内部函数inner。在内部函数inner中，我们使用了nonlocal关键字修改了外部函数outer中的变量y的值，并使用global关键字修改了全局变量x的值。最后，我们分别在inner函数、outer函数和全局作用域中打印了变量x和y的值。