一文全面详解Python变量作用域

当访问一个变量时，Python按以下顺序查找：
[局部作用域] 	→ 	[闭包作用域]   →  [全局作用域]  →  [内置作用域]
    ↑                   ↑                ↑             ↑
  函数内部        嵌套函数的外部函数       模块级别      Python内置

def my_function():
    x = 10  # 局部变量
    print(x)

my_function()  # 输出: 10
print(x)      # 报错: NameError，x在函数外部不可见

def outer():
    y = 20  # 闭包作用域变量
    
    def inner():
        print(y)  # 可以访问外部函数的变量
    
    inner()

outer()  # 输出: 20
print(y) # 报错: NameError，y在outer外部不可见

z = 30  # 全局变量

def func():
    print(z)  # 可以访问全局变量

func()  # 输出: 30
print(z)  # 输出: 30

print(len("hello"))  # len是内置函数
# 当我们使用len()时，Python最后会在内置作用域中找到它

x = "global"  # 全局变量

def test():
    x = "local"  # 局部变量，遮蔽了全局x
    print(x)     # 输出: local

test()
print(x)         # 输出: global

count = 0

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

increment()
print(count)  # 输出: 1

def outer():
    num = 10
    
    def inner():
        nonlocal num  # 声明使用闭包作用域变量
        num = 20
    
    inner()
    print(num)  # 输出: 20

outer()

x = 5

def func():
    print(x)  # 报错: UnboundLocalError
    x = 10    # 这会使x成为局部变量，遮蔽全局x

# 解决方案: 使用global声明
def fixed_func():
    global x
    print(x)  # 输出: 5
    x = 10

funcs = []
for i in range(3):
    def func():
        return i
    funcs.append(func)

print([f() for f in funcs])  # 输出: [2, 2, 2] 不是预期的[0,1,2]

# 解决方案1: 使用默认参数
funcs = []
for i in range(3):
    def func(i=i):  # 创建闭包
        return i
    funcs.append(func)

# 解决方案2: 使用lambda
funcs = [lambda i=i: i for i in range(3)]

L: Local - 当前函数内部
E: Enclosing - 嵌套函数的 外层函数
G: Global - 模块级别
B: Built-in - Python内置

def outer():
    y = "enclosing"
    
    def inner():
        z = "local"
        print(z)      # 1. Local中找到
        print(y)      # 2. Enclosing中找到
        print(x)      # 3. Global中找到
        print(len)    # 4. Built-in中找到
    
    inner()

x = "global"
outer()

# config.py
DEBUG = False
TIMEOUT = 30

# app.py
import config

def connect():
    if config.DEBUG:
        print(f"连接超时设置为: {config.TIMEOUT}")
    # 连接逻辑...

def counter():
    count = 0
    
    def increment():
        nonlocal count
        count += 1
        return count
    
    return increment

c = counter()
print(c(), c(), c())  # 输出: 1 2 3