一个例子带你搞懂python作用域中的global、nonlocal和local

在编程中，只要接触过函数的，我相信都理解什么是全局变量和局部变量，概念比较简单，这里就不做解释了。在python中，用global语句就能将变量定义为全局变量，但是最近又发现有个nonlocal，一时搞不太清楚，仔细琢磨之后才搞明白。

首先看看官方文档里面是怎么说的：

global 语句是作用于整个当前代码块的声明。它意味着所列出的标识符将被解读为全局变量。

nonlocal语句会使得所列出的名称指向之前在最近的包含作用域中绑定的除全局变量以外的变量。

注意划重点了，global就是全局变量，这没有问题。至于nonlocal，“之前”、”最近“和“除全局变量以外”，就是最核心的地方，接下来用一个例子说明一下。

下面的示例代码同样来自官方文档

def scope_test():def do_local():spam = "local spam"def do_nonlocal():nonlocal spamspam = "nonlocal spam"def do_global():global spamspam = "global spam"spam = "test spam"do_local()print("After local assignment:", spam)do_nonlocal()print("After nonlocal assignment:", spam)do_global()print("After global assignment:", spam)scope_test()
print("In global scope:", spam)

我们可以看到，这是定义了一个scope_test()，然后它里面又分别定义了三个函数do_local()、do_nonlocal()和do_global()。

输出的结果是什么呢？感兴趣的同学先自己琢磨琢磨，我放一张图提示一下：
在这里插入图片描述
下面正式揭晓答案了，输出结果为：（高亮忽视掉）

After local assignment: test spam
After nonlocal assignment: nonlocal spam
After global assignment: nonlocal spam
In global scope: global spam

我们观察四个print函数，首先，do_local()里面的spam是局部变量（local），这是毫无疑问的，所以它是不能改变spam的内容的，调用它之后，因为之前spam="test spam"了，所以输出为仍然为"After local assignment: test spam"。

然后，do_nonlocal()里面的 spam，因为有nonlocal进行修饰，它的作用范围，就不是局部了，那是哪里呢？正如文档中提到的，“指向之前在最近的包含作用域中绑定的除全局变量以外的变量”，在调用do_nonlocal()时，哪个之前的spam离它最近呢？很明显，是spam="test spam"这一个，所以这个spam就变为了spam = "nonlocal spam"，后面输出自然就是“After nonlocal assignment: nonlocal spam”。

为了加深理解，我们看看如果把spam = "test spam"搬到函数外面会怎么样。

spam = "test spam"def scope_test():def do_local():spam = "local spam"def do_nonlocal():nonlocal spamspam = "nonlocal spam"def do_global():global spamspam = "global spam"do_local()print("After local assignment:", spam)do_nonlocal()print("After nonlocal assignment:", spam)do_global()print("After global assignment:", spam)scope_test()
print("In global scope:", spam)

此时会报错：

 File "<ipython-input-1-3e4be319dd22>", line 7nonlocal spam^
SyntaxError: no binding for nonlocal 'spam' found

这就充分说明了，nonlocal是不能指向全局变量的。

接着，do_global()里面的spam，很明显就是全局变量，对它进行赋值spam = "global spam"，是对全局变量赋值。那影响print("After global assignment:", spam)吗？不影响，因为这句print中的spam是最开始spam = "test spam"中的那个，它被do_nonlocal()赋值为“nonlocal spam”，注意它可不是全局变量，因为在函数scope_test()中。所以说，此spam非彼spam，一个是全局变量，另一个虽然相对于小函数来说，是非局部变量，但毕竟也是大函数的局部变量呀，所以第三个print自然为“After global assignment: nonlocal spam”。