3.3.3 变量作用域
变量起作用的代码范围称为变量的作用域，不同作用域内同名变量之间互不影响，就想不同文件夹的同名文件之间互不影响一样。一个变量在函数外部定义和在函数内部定义，其作用域是不同的，函数内部定义的变量一般为局部变量，在函数外部定义的变量为全局变量。
在函数内部定义的普通变量只在该函数内起作用，当函数运行结束后，在其内部定义的局部变量将被自动删除而不可访问。在函数内部定义的全局变量当函数结束以后仍然存在并且可以访问。
如果想要在函数内部修改一个定义在函数外的变量值，那么这个变量就不能是局部的，其作用域必须是全局的。可以在函数内部通过global关键字来声明或定义全局变量，这分两种情况：
（1）一个变量已在函数外定义，如果在函数内需要修改这个变量的值，并将这个赋值结果反映到函数之外，可以在函数内部用global明确声明要使用已定义的同名全局变量。
（2）在函数内部直接使用global关键字将一个变量声明为全局变量，如果在函数外没有定义该全局变量，在调用这个函数之后，会自动增加新的全局变量。
或者说，也可以这样理解：
<1>在函数内如果值引用某个变量的值而没有为其赋新值，该变量为（隐式的）全局变量；
<2>如果在函数内任意位置有为变量赋值的操作，该变量即被认为是（隐式的）局部变量，除非在函数内显式地用global进行声明。
下面的代码演示了局部变量和全局变量的用法。
1 >>> def demo():
2 global x #声明或创建全局变量
3 x = 3 #修改全局变量的值
4 y = 4 #局部变量
5 print('全局变量：{} 局部变量：{}'.format(x,y))
6
7
8 >>> x = 5 #在函数外部定义了全局变量 x
9 >>> demo()
10 全局变量：3 局部变量：4
11 >>>
12 >>> x
13 3
14 >>> y #尝试着在函数外部访问一下函数的局部变量
15 Traceback (most recent call last):
16 File "<pyshell#11>", line 1, in <module>
17 y #尝试着在函数外部访问一下函数的局部变量
18 NameError: name 'y' is not defined
19 >>>
20 >>> del x #删除在函数外部定义的全局变量
21 >>>
22 >>> x #尝试访问一下全局变量 x
23 Traceback (most recent call last):
24 File "<pyshell#15>", line 1, in <module>
25 x #尝试访问一下全局变量 x
26 NameError: name 'x' is not defined
27 >>>
28 >>> demo() #再调用一次函数，该函数会声明全局变量哦
29 全局变量：3 局部变量：4
30 >>>
31 >>> x #在函数内部创建了全局变量x
32 3
33 >>>
34 >>> y #局部变量在函数调用结束后自动删除
35 Traceback (most recent call last):
36 File "<pyshell#21>", line 1, in <module>
37 y
38 NameError: name 'y' is not defined
39 >>>
如果局部变量与全局具有相同的名字，那么改局部变量会在自己的作用域内隐藏同名的全局变量，例如下面的代码所演示。
1 >>> def demo():
2 x = 3 #创建了局部变量，并自动隐藏了同名的全局变量
3 print(x)
4
5
6 >>> x = 5 #创建全局变量
7 >>> x
8 5
9 >>>
10 >>> demo()
11 3
12 >>> x #函数调用后，不影响全局变量 x 的值
13 5
14 >>>
15
16 # 个人理解：
17 # 局部变量的作用范围是函数体内，即使和全局变量同名了，在函数体内修改局部变量的值，也不会影响全局变量的值
18
19 # 在函数外修改全局变量的值，不会影响函数体内局部变量的值
最后，如果需要在同一个程序的不同模块之间共享全局变量，可以编写一个专门的模块来实现这一目的。例如，假设在模块A.py中有如下变量定义：
global_variable = 0
而在模块B.py中使用以下语句修改全局变量的值：
import A
A.global_variable = 1
在模块C.py中使用以下语句来访问全局变量的值：
import A
print(A.global_variable )
小提示：
（1）一般而言，局部变量的引用比全局变量速度快，应优先考虑使用；
（2）应尽量避免过多使用全局变量，因为全局变量会增加不同函数之间的隐式耦合度，降低代码可读性，并使得代码测试和纠错变得很困难。
拓展知识：局部变量的空间是在栈上分配的，而栈空间是由操作系统维护的，每当调用一个函数时，操作系统会为其分配一个栈帧，函数调用结束后立刻释放这个栈帧。因此，函数调用结束后，该函数内部所有的局部变量都不再存在。
拓展知识：除了局部变量和全局变量，Python还支持nonlocal关键字定义一种介于两者之间的变量。例如下面代码：
1 def scope_test():
2
3 def do_local():
4 spam = '我是局部变量'
5
6 def do_nonlocal():
7 nonlocal spam #这时要求spam必须是已存在的变量
8 spam='我不是局部变量，也不是全局变量'
9
10 def do_global():
11 global spam #如果全局作用域内没有spam，就自动创建一个
12 spam = '我是全局变量'
13
14 spam = '原来的值'
15 do_local()
16 print('局部变量赋值后:',spam)
17 do_nonlocal()
18 print('nonlocal变量赋值后:',spam)
19 do_global()
20 print('全局变量赋值后',spam)
21
22
23 scope_test()
24 print('全局变量：',spam)
25
26 #局部变量赋值后: 原来的值
27 #nonlocal变量赋值后: 我不是局部变量，也不是全局变量
28 #全局变量赋值后 我不是局部变量，也不是全局变量
29 #全局变量： 我是全局变量
30
31 #哈哈，感觉这个nonlocal就是用在嵌套函数中的，用于在子函数和父函数之间传递变量值的。而local是用于父函数和模块之间传递变量值的。这一点需要知道。
