首页 > Python > 函数和lambda表达式 阅读:12,931

Python变量作用域(全局变量和局部变量)

所谓作用域(Scope),就是变量的有效范围,就是变量可以在哪个范围以内使用。有些变量可以在整段代码的任意位置使用,有些变量只能在函数内部使用,有些变量只能在 for 循环内部使用。

变量的作用域由变量的定义位置决定,在不同位置定义的变量,它的作用域是不一样的。本节我们只讲解两种变量,局部变量全局变量

Python局部变量

在函数内部定义的变量,它的作用域也仅限于函数内部,出了函数就不能使用了,我们将这样的变量称为局部变量(Local Variable)。

要知道,当函数被执行时,Python 会为其分配一块临时的存储空间,所有在函数内部定义的变量,都会存储在这块空间中。而在函数执行完毕后,这块临时存储空间随即会被释放并回收,该空间中存储的变量自然也就无法再被使用。

举个例子:
def demo():
    add = "http://c.biancheng.net/python/"
    print("函数内部 add =",add)

demo()
print("函数外部 add =",add)
程序执行结果为:

函数内部 add = http://c.biancheng.net/python/
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\mengma\Desktop\file.py", line 6, in <module>
    print("函数外部 add =",add)
NameError: name 'add' is not defined


可以看到,如果试图在函数外部访问其内部定义的变量,Python 解释器会报 NameError 错误,并提示我们没有定义要访问的变量,这也证实了当函数执行完毕后,其内部定义的变量会被销毁并回收。

值得一提的是,函数的参数也属于局部变量,只能在函数内部使用。例如:
def demo(name,add):
    print("函数内部 name =",name)
    print("函数内部 add =",add)
demo("Python教程","http://c.biancheng.net/python/")

print("函数外部 name =",name)
print("函数外部 add =",add)
程序执行结果为:

函数内部 name = Python教程
函数内部 add = http://c.biancheng.net/python/
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\mengma\Desktop\file.py", line 7, in <module>
    print("函数外部 name =",name)
NameError: name 'name' is not defined

由于 Python 解释器是逐行运行程序代码,由此这里仅提示给我“name 没有定义”,实际上在函数外部访问 add 变量也会报同样的错误。

Python全局变量

除了在函数内部定义变量,Python 还允许在所有函数的外部定义变量,这样的变量称为全局变量(Global Variable)

和局部变量不同,全局变量的默认作用域是整个程序,即全局变量既可以在各个函数的外部使用,也可以在各函数内部使用。

定义全局变量的方式有以下 2 种:
  • 在函数体外定义的变量,一定是全局变量,例如:
    add = "http://c.biancheng.net/shell/"
    def text():
        print("函数体内访问:",add)
    text()
    print('函数体外访问:',add)
    运行结果为:

    函数体内访问: http://c.biancheng.net/shell/
    函数体外访问: http://c.biancheng.net/shell/

  • 在函数体内定义全局变量。即使用 global 关键字对变量进行修饰后,该变量就会变为全局变量。例如:
    def text():
        global add
        add= "http://c.biancheng.net/java/"
        print("函数体内访问:",add)
    text()
    print('函数体外访问:',add)
    运行结果为:

    函数体内访问: http://c.biancheng.net/java/
    函数体外访问: http://c.biancheng.net/java/

    注意,在使用 global 关键字修饰变量名时,不能直接给变量赋初值,否则会引发语法错误。

获取指定作用域范围中的变量

在一些特定场景中,我们可能需要获取某个作用域内(全局范围内或者局部范围内)所有的变量,Python 提供了以下 3 种方式:

1) globals()函数

globals() 函数为 Python 的内置函数,它可以返回一个包含全局范围内所有变量的字典,该字典中的每个键值对,键为变量名,值为该变量的值。

举个例子:
#全局变量
Pyname = "Python教程"
Pyadd = "http://c.biancheng.net/python/"
def text():
    #局部变量
    Shename = "shell教程"
    Sheadd= "http://c.biancheng.net/shell/"
print(globals())
程序执行结果为:

{ ...... , 'Pyname': 'Python教程', 'Pyadd': 'http://c.biancheng.net/python/', ......}

注意,globals() 函数返回的字典中,会默认包含有很多变量,这些都是 Python 主程序内置的,读者暂时不用理会它们。

可以看到,通过调用 globals() 函数,我们可以得到一个包含所有全局变量的字典。并且,通过该字典,我们还可以访问指定变量,甚至如果需要,还可以修改它的值。例如,在上面程序的基础上,添加如下语句:
print(globals()['Pyname'])
globals()['Pyname'] = "Python入门教程"
print(Pyname)
程序执行结果为:

Python教程
Python入门教程

2) locals()函数

locals() 函数也是 Python 内置函数之一,通过调用该函数,我们可以得到一个包含当前作用域内所有变量的字典。这里所谓的“当前作用域”指的是,在函数内部调用 locals() 函数,会获得包含所有局部变量的字典;而在全局范文内调用 locals() 函数,其功能和 globals() 函数相同。

举个例子:
#全局变量
Pyname = "Python教程"
Pyadd = "http://c.biancheng.net/python/"
def text():
    #局部变量
    Shename = "shell教程"
    Sheadd= "http://c.biancheng.net/shell/"
    print("函数内部的 locals:")
    print(locals())
text()
print("函数外部的 locals:")
print(locals())
程序执行结果为:

函数内部的 locals:
{'Sheadd': 'http://c.biancheng.net/shell/', 'Shename': 'shell教程'}
函数外部的 locals:
{...... , 'Pyname': 'Python教程', 'Pyadd': 'http://c.biancheng.net/python/', ...... }

当使用 locals() 函数获取所有全局变量时,和 globals() 函数一样,其返回的字典中会默认包含有很多变量,这些都是 Python 主程序内置的,读者暂时不用理会它们。


注意,当使用 locals() 函数获得所有局部变量组成的字典时,可以向 globals() 函数那样,通过指定键访问对应的变量值,但无法对变量值做修改。例如:
#全局变量
Pyname = "Python教程"
Pyadd = "http://c.biancheng.net/python/"
def text():
    #局部变量
    Shename = "shell教程"
    Sheadd= "http://c.biancheng.net/shell/"
    print(locals()['Shename'])
    locals()['Shename'] = "shell入门教程"
    print(Shename)
text()
程序执行结果为:

shell教程
shell教程

显然,locals() 返回的局部变量组成的字典,可以用来访问变量,但无法修改变量的值。

3) vars(object)

vars() 函数也是 Python 内置函数,其功能是返回一个指定 object 对象范围内所有变量组成的字典。如果不传入object 参数,vars() 和 locals() 的作用完全相同。

由于目前读者还未学习 Python 类和对象,因此初学者可先跳过该函数的学习,等学完 Python 类和对象之后,再回过头来学习该函数。

举个例子:
 #全局变量
Pyname = "Python教程"
Pyadd = "http://c.biancheng.net/python/"
class Demo:
    name = "Python 教程"
    add = "http://c.biancheng.net/python/"
print("有 object:")
print(vars(Demo))

print("无 object:")
print(vars())
程序执行结果为:

有 object:
{...... , 'name': 'Python 教程', 'add': 'http://c.biancheng.net/python/', ......}
无 object:
{...... , 'Pyname': 'Python教程', 'Pyadd': 'http://c.biancheng.net/python/', ...... }

爱面试的程序媛,一个分享面试经验的公众号。跟着站长一起学习,每天都有进步。

通俗易懂,深入浅出,定时分享程序员面试的那点事。

面试如何造火箭?工作如何拧螺丝?都在这个公号哦。

扫描二维码关注公众号,免费领取价值 1000 元的求职面试资料(限时免费)!

当你决定关注「爱面试的程序媛」,你已然超越了90%的程序员!

爱面试的程序媛二维码
微信扫描二维码关注