Python變數作用域（入門必讀）

在程式中定義乙個變數時，這個變數是有作用範圍的，變數的作用範圍被稱為它的作用域。

根據定義變數的位置，變數分為兩種：

每個函式在執行時，系統都會為該函式分配一塊「臨時記憶體空間」，所有的區域性變數都被儲存在這塊臨時記憶體空間內。當函式執行完成後，這塊記憶體空間就被釋放了，這些區域性變數也就失效了，因此離開函式之後就不能再訪問區域性變數了。

全域性變數意味著它們可以在所有函式內被訪問。

不管是在函式的區域性範圍內還是在全域性範圍內，都可能存在多個變數，每個變數「持有」該變數的值。從這個角度來看，不管是區域性範圍還是全域性範圍，這些變數和它們的值就像乙個「看不見」的字典，其中變數名就是字典的 key，變數值就是字典的 value。

實際上，python 提供了如下三個工具函式來獲取指定範圍內的「變數字典」：

globals()：該函式返回全域性範圍內所有變數組成的「變數字典」。

locals()：該函式返回當前區域性範圍內所有變數組成的「變數字典」。

vars(object)：獲取在指定物件範圍內所有變數組成的「變數字典」。如果不傳入object 引數，vars() 和 locals() 的作用完全相同。

globals() 和 locals() 看似完全不同，但它們實際上也是有聯絡的，關於這兩個函式的區別和聯絡大致有以下兩點：

下面程式示範了如何使用 locals()、globals() 函式訪問區域性範圍和全域性範圍內的「變數字典」：

def test ():      age = 20      # 直接訪問age區域性變數      print(age) # 輸出20      # 訪問函式區域性範圍的「變數陣列」      print(locals()) #       # 通過函式區域性範圍的「變數陣列」訪問age變數      print(locals()['age']) # 20      # 通過locals函式區域性範圍的「變數陣列」改變age變數的值      locals()['age'] = 12      # 再次訪問age變數的值      print('***', age) # 依然輸出20      # 通過globals函式修改x全域性變數      globals()['x'] = 19  x = 5  y = 20  print(globals()) #   # 在全域性訪問內使用locals函式，訪問的是全域性變數的「變數陣列」  print(locals()) #   # 直接訪問x全域性變數  print(x) # 5  # 通過全域性變數的「變數陣列」訪問x全域性變數  print(globals()['x']) # 5  # 通過全域性變數的「變數陣列」對x全域性變數賦值  globals()['x'] = 39  print(x) # 輸出39  # 在全域性範圍內使用locals函式對x全域性變數賦值  locals()['x'] = 99  print(x) # 輸出99

在使用 globals() 或 locals() 訪問全域性變數的「變數字典」時，將會看到程式輸出的「變數字典」預設包含了很多變數，這些都是 python 主程式內建的，讀者暫時不用理會它們。

全域性變數預設可以在所有函式內被訪問，但如果在函式中定義了與全域性變數同名的變數，此時就會發生區域性變數遮蔽（hide）全域性變數的情形。例如如下程式：

name = 'charlie'  def test ():      # 直接訪問name全域性變數      print(name) # charlie  test()  print(name)

再次執行該程式，將會看到如下錯誤：

unboundlocalerror : local variable 『name』 referenced before assignment

該錯誤提示粗體字**所訪問的 name 變數還未定義。這是什麼原因呢？這正是由於程式在 test() 函式中增加了「name='孫悟空'」一行**造成的。

python 語法規定，在函式內部對不存在的變數賦值時，預設就是重新定義新的區域性變數。因此這行**相當於重新定義了 name 區域性變數，這樣 name 全域性變數就被遮蔽了，所以程式會報錯。

為了避免這個問題，可以通過以下兩種方式來修改上面程式：

訪問被遮蔽的全域性變數。如果希望程式依然能訪問 name 全域性變數，且在函式中可重新定義 name 區域性變數，也就是在函式中可以訪問被遮蔽的全域性變數，此時可通過 globals() 函式來實現，將上面程式改為如下形式即可：

name = 'charlie'  def test ():      # 直接訪問name全域性變數      print(globals()['name'])  # charlie      name = '孫悟空'  test()  print(name)  # charlie

name = 'charlie'  def test ():      # 宣告name是全域性變數，後面的賦值語句不會重新定義區域性變數      global name      # 直接訪問name全域性變數      print(name)  # charlie      name = '孫悟空'  test()  print(name)  # 孫悟空

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