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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,局部变量和全局变量。

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。

示例:

def demo():
    add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi"
    print("函数内部add={0}".format(add))

demo()
print("函数外部add={0}".format(add))

程序输出:

函数内部add=https://www.cnblogs.com/qingchengzi
Traceback (most recent call last):
  File "E:/workbook/Python平时练习学习目录/调试代码用.py", line 44, in <module>
    print("函数外部add={0}".format(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={0}".format(name))
    print("函数内部add={0}".format(add))


demo("Python教程", "https://www.cnblogs.com/qingchengzi")
print("函数外部name={0}".format(name))
print("函数外部add={0}".format(add))

程序运行结果:

Traceback (most recent call last):
  File "E:/workbook/Python平时练习学习目录/调试代码用.py", line 45, in <module>
    print("函数外部name={0}".format(name))
NameError: name 'name' is not defined
函数内部name=Python教程
函数内部add=https://www.cnblogs.com/qingchengzi
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:

1、在函数体外定义的变量,一定是全局变量,例如:

add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi"
def demo():
    print("函数内部add={0}".format(add))


demo()
print("函数外部add={0}".format(add))

程序运行结果:

函数内部add=https://www.cnblogs.com/qingchengzi
函数外部add=https://www.cnblogs.com/qingchengzi

2、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 demo():
    global add
    add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi"
    print("函数内部add={0}".format(add))


demo()
print("函数外部add={0}".format(add))

运行结果:

函数内部add=https://www.cnblogs.com/qingchengzi
函数外部add=https://www.cnblogs.com/qingchengzi

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

 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。

实例:

#全局变量
py_name = "Python教程"
py_add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi"
def demo():
    #局部变量
    Shename = "shell教程"
    Sheadd= "https://www.python.org/"
print(globals())

程序执行结果为:

{...'py_name': 'Python教程', 'py_add': 'https://www.cnblogs.com/qingchengzi', 'demo': <function demo at 0x0000000001CFD1E0>}

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:

#全局变量
py_name = "Python教程"
py_add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi"
def demo():
    #局部变量
    Shename = "shell教程"
    Sheadd= "https://www.python.org/"
print(globals()['py_name'])
globals()['py_name'] = "Python入门教程"
print(py_name)

程序执行结果:

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。

例如:

#全局变量
py_name = "Python教程"
py_add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi"
def demo():
    #局部变量
    Shename = "shell教程"
    Sheadd= "https://www.python.org/"
    print("函数内部的 locals:",locals())

demo()
print("函数外部的locals:",locals())

程序执行结果:

函数内部的 locals: {'Shename': 'shell教程', 'Sheadd': 'https://www.python.org/'}
函数外部的locals: {'py_name': 'Python教程', 'py_add': 'https://www.cnblogs.com/qingchengzi', 'demo': <function demo at 0x00000000003BD1E0>}

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
py_name = "Python教程"
py_add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi"

def demo():
    # 局部变量
    she_name = "shell教程"
    she_add = "https://www.python.org/"
    print(locals()['she_name'])
    locals()['she_name'] = "Django入门"
    print(she_name)

demo()

程序执行结果:

shell教程
shell教程

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。

# 全局变量
py_name = "Python教程"
py_add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi"

class Demo():
    # 局部变量
    she_name = "shell教程"
    she_add = "https://www.python.org/"

print("有object:",vars(Demo))
print("无objects",vars())

程序输出结果:

有object: {'she_name': 'shell教程', 'she_add': 'https://www.python.org/'}
无objects { 'py_name': 'Python教程', 'py_add': 'https://www.cnblogs.com/qingchengzi', 'Demo': <class '__main__.Demo'>}

 

posted on 2024-03-21 19:53  赛兔子  阅读(27)  评论(0编辑  收藏  举报

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