Python函数中的作用域规则详解

Python是静态作用域语言，但是它自身是一个动态语言。在Python中变量的作用域是由变量在代码中的位置决定的，与C语言有些相似，但不是完全一样。

在Python 2.0及之前的版本中，Python只支持3种作用域，即局部作用域，全局作用域，内置作用域；在Python
2.2中，Python正式引入了一种新的作用域 — 嵌套作用域；嵌套作用域的引入，本质上为Python实现了对闭包的支持。

1、简单介绍一下闭包

def test():
  A = 3
  B = 4
  def stu():
  	C = 3
  	return A+B+C
  return stu
stu = test()
stu

在上述此代码中stu方法定义在test的内部，内部函数stu即可以使用外部函数test的变量，我们称这种行为叫做闭包。

2、在Python中，并不是任何代码块都能引入新的作用域

Python中不是任何代码块都可以引入新的作用域这与C有很大的不同：

在C中：

#include<stdio.h>
int main() {    
if(2 > 0) {        
	int i = 0;
   	 }
    printf("i = %d", i);    
    return 0;
}

在上述代码中，if子句引入了一个局部作用域，变量i就存在于这个局部作用域中，但对外不可见，因此，接下来在printf函数中对变量i的引用会引发编译错误。

但是，在Python中却并非如此：

if True:
    i = 0
print i

在上述代码中，if子句并没有引入一个局部作用域，变量i仍然处在全局作用域中，因此，变量i对于接下来的print语句是可见的。

实际上，在Python中，只有模块，类以及函数才会引入新的作用域，其它的代码块是不会引入新的作用域的。

在Python中，使用一个变量之前不必预先声明它，但是在真正使用它之前，它必须已经绑定到某个对象；而名字绑定将在当前作用域中引入新的变量，同时屏蔽外层作用域中的同名变量，不论这个名字绑定发生在当前作用域中的哪个位置。

>>> f()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 2, in f
NameError: name 'i' is not defined
>>>

运行结果报错：

NameError: name ‘i’ is not defined

程序运行时，Python首先在函数f的本地作用域中查找变量i，查找失败，接着在全局作用域和内置作用域中查找变量i，仍然失败，最终抛出NameError异常。

>>> def f():
...     i = 8
...     print(i)
...
>>> f()
8
>>> print(i)
0
>>>

运行结果显示：

8和0

i = 8是一个名字绑定操作，它在函数f的局部作用域中引入了新的变量i，屏蔽了全局变量i，因此f内部的print语句看到的是局部变量i，f外部的print语句看到的是全局变量i。

>>> i = 0 
>>> def f():
...     print(i)
...     i = 0
...
>>> f()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 2, in f
UnboundLocalError: local variable 'i' referenced before assignment
>>>

运行结果报错：

UnboundLocalError: local variable ‘i’ referenced before assignment

在上述中，函数f中的变量i是局部变量，但是在print语句使用它的时候，它还未被绑定到任何对象之上，所以抛出异常。

3、在Python中，名字绑定在所属作用域中引入新的变量，同时绑定到一个对象。

名字绑定发生在以下几种情况之下：

• 参数声明：参数声明在函数的局部作用域中引入新的变量；
• 赋值操作：对一个变量进行初次赋值会在当前作用域中引入新的变量，后续赋值操作则会重新绑定该变量；
• 类和函数定义：类和函数定义将类名和函数名作为变量引入当前作用域，类体和函数体将形成另外一个作用域；
• import语句：import语句在当前作用域中引入新的变量，一般是在全局作用域；
• for语句：for语句在当前作用域中引入新的变量（循环变量）；
• except语句：except语句在当前作用域中引入新的变量（异常对象）;

总结

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注猪先飞的更多内容!