Python变量作用域(全局变量和局部变量)
所谓作用域(Scope),就是变量的有效范围,就是变量可以在哪个范围以内使用。有些变量可以在整段代码的任意位置使用,有些变量只能在函数内部使用,有些变量只能在 for 循环内部使用。
变量的作用域由变量的定义位置决定,在不同位置定义的变量,它的作用域是不一样的。本节我们只讲解两种变量,局部变量和全局变量。
Python局部变量
在函数内部定义的变量,它的作用域也仅限于函数内部,出了函数就不能使用了,我们将这样的变量称为局部变量(Local Variable)。
要知道,当函数被执行时,Python 会为其分配一块临时的存储空间,所有在函数内部定义的变量,都会存储在这块空间中。而在函数执行完毕后,这块临时存储空间随即会被释放并回收,该空间中存储的变量自然也就无法再被使用。
示例:
def demo(): add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi" print("函数内部add={0}".format(add)) demo() print("函数外部add={0}".format(add))
程序输出:
函数内部add=https://www.cnblogs.com/qingchengzi Traceback (most recent call last): File "E:/workbook/Python平时练习学习目录/调试代码用.py", line 44, in <module> print("函数外部add={0}".format(add)) NameError: name 'add' is not defined
可以看到,如果试图在函数外部访问其内部定义的变量,Python 解释器会报 NameError 错误,并提示我们没有定义要访问的变量,这也证实了当函数执行完毕后,其内部定义的变量会被销毁并回收。
值得一提的是,函数的参数也属于局部变量,只能在函数内部使用。
例如:
def demo(name, add): print("函数内部name={0}".format(name)) print("函数内部add={0}".format(add)) demo("Python教程", "https://www.cnblogs.com/qingchengzi") print("函数外部name={0}".format(name)) print("函数外部add={0}".format(add))
程序运行结果:
Traceback (most recent call last): File "E:/workbook/Python平时练习学习目录/调试代码用.py", line 45, in <module> print("函数外部name={0}".format(name)) NameError: name 'name' is not defined 函数内部name=Python教程 函数内部add=https://www.cnblogs.com/qingchengzi
由于 Python 解释器是逐行运行程序代码,由此这里仅提示给我“name 没有定义”,实际上在函数外部访问 add 变量也会报同样的错误。
Python全局变量
除了在函数内部定义变量,Python 还允许在所有函数的外部定义变量,这样的变量称为全局变量(Global Variable)。
和局部变量不同,全局变量的默认作用域是整个程序,即全局变量既可以在各个函数的外部使用,也可以在各函数内部使用。
定义全局变量的方式有以下 2 种:
1、在函数体外定义的变量,一定是全局变量,例如:
add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi" def demo(): print("函数内部add={0}".format(add)) demo() print("函数外部add={0}".format(add))
程序运行结果:
函数内部add=https://www.cnblogs.com/qingchengzi
函数外部add=https://www.cnblogs.com/qingchengzi
2、在函数体内定义全局变量。即使用 global 关键字对变量进行修饰后,该变量就会变为全局变量。
例如:
def demo(): global add add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi" print("函数内部add={0}".format(add)) demo() print("函数外部add={0}".format(add))
运行结果:
函数内部add=https://www.cnblogs.com/qingchengzi
函数外部add=https://www.cnblogs.com/qingchengzi
注意,在使用 global 关键字修饰变量名时,不能直接给变量赋初值,否则会引发语法错误。
获取指定作用域范围中的变量
1) globals()函数
globals() 函数为 Python 的内置函数,它可以返回一个包含全局范围内所有变量的字典,该字典中的每个键值对,键为变量名,值为该变量的值。
实例:
#全局变量 py_name = "Python教程" py_add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi" def demo(): #局部变量 Shename = "shell教程" Sheadd= "https://www.python.org/" print(globals())
程序执行结果为:
{...'py_name': 'Python教程', 'py_add': 'https://www.cnblogs.com/qingchengzi', 'demo': <function demo at 0x0000000001CFD1E0>}
注意,globals() 函数返回的字典中,会默认包含有很多变量,这些都是 Python 主程序内置的,读者暂时不用理会它们。
可以看到,通过调用 globals() 函数,我们可以得到一个包含所有全局变量的字典。并且,通过该字典,我们还可以访问指定变量,甚至如果需要,还可以修改它的值。例如,在上面程序的基础上,添加如下语句:
#全局变量 py_name = "Python教程" py_add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi" def demo(): #局部变量 Shename = "shell教程" Sheadd= "https://www.python.org/" print(globals()['py_name']) globals()['py_name'] = "Python入门教程" print(py_name)
程序执行结果:
Python教程
Python入门教程
2、locals()函数
locals() 函数也是 Python 内置函数之一,通过调用该函数,我们可以得到一个包含当前作用域内所有变量的字典。这里所谓的“当前作用域”指的是,在函数内部调用 locals() 函数,会获得包含所有局部变量的字典;而在全局范文内调用 locals() 函数,其功能和 globals() 函数相同。
例如:
#全局变量 py_name = "Python教程" py_add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi" def demo(): #局部变量 Shename = "shell教程" Sheadd= "https://www.python.org/" print("函数内部的 locals:",locals()) demo() print("函数外部的locals:",locals())
程序执行结果:
函数内部的 locals: {'Shename': 'shell教程', 'Sheadd': 'https://www.python.org/'} 函数外部的locals: {'py_name': 'Python教程', 'py_add': 'https://www.cnblogs.com/qingchengzi', 'demo': <function demo at 0x00000000003BD1E0>}
当使用 locals() 函数获取所有全局变量时,和 globals() 函数一样,其返回的字典中会默认包含有很多变量,这些都是 Python 主程序内置的,读者暂时不用理会它们。
注意,当使用 locals() 函数获得所有局部变量组成的字典时,可以向 globals() 函数那样,通过指定键访问对应的变量值,但无法对变量值做修改。例如:
# 全局变量 py_name = "Python教程" py_add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi" def demo(): # 局部变量 she_name = "shell教程" she_add = "https://www.python.org/" print(locals()['she_name']) locals()['she_name'] = "Django入门" print(she_name) demo()
程序执行结果:
shell教程
shell教程
3) vars(object)
vars() 函数也是 Python 内置函数,其功能是返回一个指定 object 对象范围内所有变量组成的字典。如果不传入object 参数,vars() 和 locals() 的作用完全相同。
# 全局变量 py_name = "Python教程" py_add = "https://www.cnblogs.com/qingchengzi" class Demo(): # 局部变量 she_name = "shell教程" she_add = "https://www.python.org/" print("有object:",vars(Demo)) print("无objects",vars())
程序输出结果:
有object: {'she_name': 'shell教程', 'she_add': 'https://www.python.org/'} 无objects { 'py_name': 'Python教程', 'py_add': 'https://www.cnblogs.com/qingchengzi', 'Demo': <class '__main__.Demo'>}