python的作用域

在 Python 中，变量的作用域遵循 LEGB 规则，即变量查找顺序从内到外依次为：Local（本地）→ Enclosing（被嵌入的本地）→ Global（全局）→ Built-in（内置）。以下是对每个作用域的详细解释及示例：

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1. 本地作用域（Local Scope）

• 定义：当前函数或方法内部的变量。
• 特点：
  • 变量在函数内定义（使用=赋值或def定义新函数）。
  • 仅在函数执行期间存在，函数结束后销毁。
• 示例：

  def my_func():
      x = 10        # 本地作用域变量
      print(x)      # 输出 10
  
  my_func()
  # print(x)        # 报错！x 已销毁
  

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2. 被嵌入的本地作用域（Enclosing Scope）

• 定义：嵌套函数中，外层函数的作用域。

• 特点：

  • 仅存在于嵌套函数结构中。
  • 内部函数可以读取或修改外层函数的变量（需使用 nonlocal 关键字）。

• 示例：

  def outer():
      x = "enclosing"  # Enclosing 作用域变量
      def inner():
          print(x)     # 读取外层变量 → 输出 "enclosing"
      inner()
  
  outer()
  

• 使用 nonlocal 修改外层变量：

  def outer():
      x = 10
      def inner():
          nonlocal x
          x = 20      # 修改 Enclosing 作用域的 x
      inner()
      print(x)        # 输出 20
  
  outer()
  

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3. 全局作用域（Global Scope）

• 定义：模块（文件）级别的变量，在函数外定义。

• 特点：

  • 全局变量在程序启动时创建，程序结束后销毁。
  • 函数内默认只能读取全局变量，修改需使用 global 关键字。

• 示例：

  x = "global"        # 全局作用域变量
  
  def my_func():
      print(x)        # 读取全局变量 → 输出 "global"
  
  my_func()
  

• 使用 global 修改全局变量：

  x = 10
  def modify_global():
      global x
      x = 20         # 修改全局变量
  
  modify_global()
  print(x)           # 输出 20
  

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4. 内置作用域（Built-in Scope）

• 定义：Python 内置的预定义变量和函数（如 len, print, str 等）。
• 特点：
  • 在所有作用域中自动可用。
  • 可被局部或全局作用域的同名变量覆盖。
• 示例：

  # 正常使用内置函数
  print(len("hello"))  # 输出 5
  
  # 覆盖内置函数
  def my_func():
      len = 10        # 本地作用域覆盖内置 len
      print(len)      # 输出 10
  
  my_func()
  print(len("test"))  # 正常输出 4（全局作用域未覆盖）
  

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作用域查找顺序（LEGB 规则）

当访问一个变量时，Python 按以下顺序查找：

1. Local → 当前函数内。
2. Enclosing → 外层嵌套函数内（如果存在）。
3. Global → 模块级别。
4. Built-in → Python 内置作用域。

若未找到，则抛出 NameError。

示例：

x = "global"

def outer():
    x = "enclosing"
    def inner():
        x = "local"
        print(x)              # 输出 "local"（Local）
        print(str)            # 输出 <class 'str'>（Built-in）
    inner()

outer()
print(x)                      # 输出 "global"（Global）

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关键注意事项

• 避免变量覆盖：慎用与内置函数同名的变量（如 list = [1, 2]）。
• 显式声明：修改全局或 Enclosing 变量时需使用 global 或 nonlocal。
• 作用域隔离：函数内的变量默认独立于外部（除非显式引用）。

理解作用域规则能有效管理变量生命周期，避免命名冲突和逻辑错误。