浅析Python中global和nonlocal关键字的妙用
作者：Sitin涛哥
在 Python 中编写函数时，经常会遇到需要在函数内部访问和修改外部变量的情况。在这种情况下，我们可以使用 global 和 nonlocal 关键字来声明变量的作用域，以便正确地访问和修改这些变量。本文将深入探讨 global 和 nonlocal 的用法，包括详细的示例代码和实际应用场景。
global 关键字
在 Python 中，global 关键字用于在函数内部声明全局变量。当在函数内部使用一个变量，并且希望该变量在函数外部也可见和修改时，就需要使用 global 关键字。
示例代码：
x = 10
def increment_global():
global x
x += 1
print("函数内部 x 的值:", x)
increment_global()
print("函数外部 x 的值:", x)
在上面的示例中，使用 global 关键字声明了变量 x 是全局变量，因此在 increment_global 函数内部可以对其进行修改。
nonlocal 关键字
与 global 关键字不同，nonlocal 关键字用于在嵌套函数中声明外部嵌套作用域中的变量。当在一个函数内部定义了另一个函数，并且希望内部函数可以访问外部函数的变量时，就需要使用 nonlocal 关键字。
示例代码：
def outer_function():
y = 20
def inner_function():
nonlocal y
y += 1
print("内部函数 y 的值:", y)
inner_function()
print("外部函数 y 的值:", y)
outer_function()
在上面的示例中，使用 nonlocal 关键字声明了变量 y 是外部函数 outer_function 中的变量，因此在 inner_function 内部可以对其进行修改。
实际应用场景
1. 在函数内部修改全局变量
有时候需要在函数内部修改全局变量，例如计数器等应用场景。
count = 0
def increment_counter():
global count
count += 1
print("当前计数器值:", count)
increment_counter()
increment_counter()
2. 在嵌套函数中访问外部函数的变量
当在一个函数内部定义了另一个函数，并且需要内部函数访问外部函数的变量时，可以使用 nonlocal 关键字。
def outer_function():
result = 0
def inner_function():
nonlocal result
result += 10
print("内部函数计算结果:", result)
inner_function()
print("外部函数计算结果:", result)
outer_function()
3. 在闭包中使用外部变量
闭包是一种特殊的函数，可以访问其外部作用域中定义的变量。使用 nonlocal 关键字可以在闭包中修改外部变量的值。
def outer():
x = 10
def inner():
nonlocal x
x += 5
return x
return inner
closure = outer()
print("闭包中的值:", closure())
示例代码
1. 使用 global 关键字管理全局变量
global_var = 100
def modify_global():
global global_var
global_var += 50
modify_global()
print("修改后的全局变量值:", global_var)
上述代码中，声明了一个全局变量 global_var，然后在函数内部使用 global 关键字来修改它的值，从而实现对全局变量的管理。
2. 使用 nonlocal 关键字访问外部函数的变量
def outer_function():
outer_var = 10
def inner_function():
nonlocal outer_var
outer_var += 5
print("内部函数中的外部变量值:", outer_var)
inner_function()
print("外部函数中的外部变量值:", outer_var)
outer_function()
在这个示例中，定义了一个外部函数 outer_function，其中包含一个变量 outer_var。在内部函数 inner_function 中，使用 nonlocal 关键字访问并修改了外部函数中的变量 outer_var，并打印了修改后的值。
3. 使用 global 和 nonlocal 关键字的组合
global_var = 100
def outer_function():
nonlocal_var = 50
def inner_function():
global global_var
nonlocal nonlocal_var
global_var += 10
nonlocal_var += 20
print("全局变量值:", global_var)
print("外部函数中的非局部变量值:", nonlocal_var)
inner_function()
print("全局变量值（外部函数中修改后）:", global_var)
print("外部函数中的非局部变量值（外部函数中修改后）:", nonlocal_var)
outer_function()
这个示例演示了在嵌套函数中同时使用 global 和 nonlocal 关键字的情况。在内部函数 inner_function 中修改了全局变量 global_var 和外部函数中的非局部变量 nonlocal_var，并打印了它们的值。同时，在外部函数中也打印了这些变量的修改后的值。
总结
Python 中的 global 和 nonlocal 关键字在变量作用域和值传递方面发挥着重要作用。global 关键字用于在函数内部声明全局变量，使得函数内部可以访问和修改全局变量的值。而 nonlocal 关键字则用于在嵌套函数中声明外部嵌套作用域中的变量，使得内部函数可以访问和修改外部函数中的变量。
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