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请介绍 Python 中变量的作用域？

LEGB 规则​

Python 使用 LEGB 规则按顺序查找变量，找到即停止：

L → Local      局部作用域：函数内部定义的变量
E → Enclosing  闭包作用域：外层嵌套函数的变量
G → Global     全局作用域：模块顶层定义的变量
B → Built-in   内置作用域：Python 内置名称（len、print 等）
Built-in
  └── Global（模块）
        └── Enclosing（外层函数）
              └── Local（当前函数）  ← 优先查找

四个作用域示例​

x = "global"           # Global

def outer():
    x = "enclosing"    # Enclosing

    def inner():
        x = "local"    # Local
        print(x)       # local  ← 优先找 Local

    inner()
    print(x)           # enclosing

outer()
print(x)               # global
print(len)             # <built-in function len>  ← Built-in

global 关键字​

在函数内部修改全局变量时，需要用 global 声明：

count = 0

def increment():
    global count     # 声明使用全局变量
    count += 1

increment()
increment()
print(count)  # 2

不加 global 直接赋值，Python 会把它当作局部变量：

count = 0

def increment():
    count += 1       # ❌ UnboundLocalError: local variable 'count' referenced before assignment

increment()

nonlocal 关键字​

在闭包内部修改外层函数的变量时，需要用 nonlocal：

def outer():
    count = 0

    def inner():
        nonlocal count   # 声明使用外层变量
        count += 1
        return count

    print(inner())  # 1
    print(inner())  # 2

outer()

global vs nonlocal 对比​

globalnonlocal
作用引用/修改模块全局变量引用/修改外层函数变量
适用层级任意函数内嵌套函数内
影响范围整个模块最近的外层函数

变量遮蔽（Shadowing）​

内层作用域的同名变量会遮蔽外层变量：

len = 10          # 遮蔽了内置 len 函数

print(len)        # 10
print(len([1,2])) # ❌ TypeError: 'int' object is not callable

del len           # 删除后恢复内置 len
print(len([1,2])) # 2

避免用内置名称（list、dict、id、type 等）作为变量名。

作用域查找的常见陷阱​

陷阱 1：函数内的赋值使变量变为局部变量​

x = 10

def foo():
    print(x)   # ❌ UnboundLocalError
    x = 20     # 这一行让 Python 认为 x 是局部变量

foo()

Python 在编译阶段就确定了变量是否为局部变量（只要函数内有赋值语句），而非运行时。

陷阱 2：循环变量泄漏到外层（仅列表推导式在 Python 2 有此问题）​

# Python 3：for 循环变量会泄漏到外层作用域
for i in range(3):
    pass
print(i)  # 2 ← i 在循环后仍可访问

# 列表推导式不会泄漏（Python 3 有独立作用域）
result = [x for x in range(3)]
print(x)  # ❌ NameError: name 'x' is not defined

查看作用域内的变量​

x = 1

def foo():
    y = 2
    print(locals())   # {'y': 2}       ← 局部变量
    print(globals())  # {'x': 1, ...}  ← 全局变量（含模块级所有名称）

foo()

总结​

  • Python 按 LEGB 顺序查找变量：Local → Enclosing → Global → Built-in
  • 函数内只读外层变量无需声明；修改全局变量用 global，修改外层函数变量用 nonlocal
  • 内层同名变量会遮蔽外层，避免与内置名称冲突
  • 函数内只要有赋值，该变量在整个函数内都被视为局部变量（编译期决定）