Python系列（5）—— 作用域

Python的四种作用域详解

在Python编程语言中，变量的作用域描述了变量在代码的哪个部分是活跃的，即可见和可访问的。Python主要支持四种类型的作用域：局部（Local）、嵌套局部（Enclosing）、全局（Global）和内置（Built-in）。

1. 局部作用域（Local）

局部作用域也称作函数作用域，指的是在函数或方法内部定义的变量。这些变量仅在其定义的函数或方法内部可见，并且当函数执行完毕后，这些变量会被销毁。

代码示例：

def my_function():
    local_var = "I'm local"
    print("Local scope:", local_var)
my_function()  # 输出: Local scope: I'm local
print(local_var)  # 报错: NameError: name 'local_var' is not defined

2. 嵌套局部作用域（Enclosing）

嵌套局部作用域是指在嵌套函数（内嵌函数）中，可以访问其外层非全局作用域的变量。这种作用域在闭包中特别有用。

代码示例：

def outer_function():
    enclosing_var = "I'm from enclosing scope"
    def inner_function():
        print("Enclosing scope:", enclosing_var)
    inner_function()  # 内嵌函数调用
outer_function()  # 输出: Enclosing scope: I'm from enclosing scope

注意：在上面的例子中，inner_function可以访问outer_function的变量enclosing_var，但它无法修改这个变量（除非使用nonlocal关键字）。

3. 全局作用域（Global）

全局作用域是指在Python脚本的主体部分定义的变量。这些变量在整个脚本中都是可见的，并且可以被脚本中的任何函数访问。

代码示例：

global_var = "I'm global"
def my_function():
    print("Global scope:", global_var)
my_function()  # 输出: Global scope: I'm global
print("Global scope:", global_var)  # 输出: Global scope: I'm global

如果需要在函数内部修改全局变量，必须使用global关键字。

4. 内置作用域（Built-in）

内置作用域包含了Python语言自带的函数和变量，如open, print, len等。这些内置函数和变量总是可用的，无需导入任何模块。

代码示例：

print("Built-in function:", len("hello"))  # 输出: Built-in function: 5

在上面的例子中，print和len都是内置作用域中的函数。

总结

• Python支持四种作用域：局部、嵌套局部、全局和内置。
• 局部作用域中的变量仅在其定义的函数或方法内部可见。
• 嵌套局部作用域允许内嵌函数访问其外层非全局作用域的变量。
• 全局作用域中的变量在整个脚本中都是可见的。
• 内置作用域包含了Python自带的函数和变量。

了解这些作用域对于编写清晰、可维护的代码至关重要。在实际编程中，应该尽量减少全局变量的使用，以避免潜在的命名冲突和难以调试的错误。通过合理地组织代码和传递参数，可以更有效地利用Python的作用域规则。