一、作用域概览
在Python中，作用域定义了变量名在程序中的可见性和可访问范围。主要分为以下三种类型：
- 全局作用域（Global Scope） 全局作用域是指在整个脚本或模块中都可见的变量。在函数外部定义的变量默认属于全局作用域，可以在文件的任何位置被引用：
global_var = "This is a global variable."
def func():
print(global_var) # 在此函数内部可以访问全局变量
- 局部作用域（Local Scope） 局部作用域仅限于函数内部。在函数内部定义的变量只在该函数内部有效，超出函数边界则无法访问：
def local_func():
local_var = "This is a local variable."
print(local_var)
local_func() # 输出: This is a local variable.
print(local_var) # 报错：NameError: name 'local_var' is not defined
- 嵌套作用域（Enclosing Scope/Nested Scope） 当一个函数内包含另一个函数时，形成了嵌套作用域。内部函数可以访问外部函数的变量，但不能直接修改非全局的外部变量，除非使用 nonlocal 关键字：
def outer_func():
outer_var = "Outer Variable"
def inner_func():
nonlocal outer_var # 使用nonlocal关键字声明访问外层作用域的变量
outer_var += " (modified by inner)"
print(outer_var)
inner_func()
outer_func() # 输出: Outer Variable (modified by inner)
二、LEGB规则
理解Python作用域的一个重要工具是LEGB规则，即：
- Local：局部作用域，当前函数内部定义的变量。
- Enclosing：嵌套作用域，包围当前函数的最近一层非全局作用域，通常涉及闭包。
- Global：全局作用域，当前模块的顶层定义的变量。
- Built-in：内置作用域，Python预定义的内置名称，如 len, print 等。
- Python在查找变量时会遵循LEGB规则从内到外依次搜索。
三、修改全局变量与global关键字
在函数内部若要修改全局变量的值，需要明确指定该变量为全局变量：
global_var = 10
def modify_global():
global global_var # 声明全局变量
global_var += 5
modify_global()
print(global_var) # 输出：15
使用注意事项：
- 避免过度使用全局变量：尽量减少全局变量的使用，因为它们在整个模块甚至程序中都可见，可能导致命名冲突、代码难以理解和维护等问题。
- 函数参数作为作用域的一种形式：函数参数在函数调用时创建，并在函数执行期间拥有局部作用域。修改参数通常不会影响到调用者传入的原始对象，除非它是可变类型（如列表、字典）。
- 初始化与引用陷阱：在定义函数时，如果将可变对象作为默认参数值，由于默认参数在函数定义时只计算一次，所有函数调用共享同一份默认值，可能会引发意外行为。应避免这种情况，或者使用None或其他方式来确保每次调用函数时都能得到新的对象实例。
- 注意函数内部临时变量的影响范围：函数内部定义的临时变量仅在函数执行过程中存在，当函数结束时，这些变量会被回收，因此不能在函数外部直接访问。
