详细举例讲解 python 的 global 和 nonlocal 的区别

区别

两个关键词都用于允许在一个局部作用域中使用外层的变量。

global 表示将变量声明为全局变量
nonlocal 表示将变量声明为外层变量（外层函数的局部变量，而且不能是全局变量）

原理

1、 python 在访问一个变量时，先要去定位这个变量来源于哪里。
python引用变量的顺序如下：

当前作用域局部变量
外层作用域变量
当前模块中的全局变量
python内置变量

即优先从局部作用域中查找这个变量，如果没有的话，再去外层找，如果到了最后还没找到，则报错。

2、python 在新建一个变量时，默认作用域为当前局部作用域。

总结与实例

1、内部函数，不修改外层变量可以访问外层变量。

a = 1
def fun():
    print(a) # 在函数内部找不到对 a 的定义，则去外层查询。输出1。
fun()

2、内部函数，修改同名外层变量，则python会认为是定义了一个新的局部变量，与外层变量无关了。

a = 1
def fun():
    a = 2 # 声明了一个局部变量，与外面等于1的那个a没有关系了
    print(a) # 输出2
fun()
print(a) # 输出1

3、在内部函数修改同名全局变量之前调用变量名称，则引发Unbound-LocalError

a = 1
def fun():
    print(a) # 先引用
    a = 2 # 再修改
fun()

报错：

File “C:\Users\GongYanshang\Desktop\untitled-1.py”, line 3, in fun
print(a)
builtins.UnboundLocalError: local variable ‘a’ referenced before assignment

错误表示，局部变量 a 在定义之前就引用了。
关键在于，报错的是 print(a) 这一行。结合第1个例子，只是增加了一行 a = 2，但是却是 print(a) 报错。这说明在 print(a) 之前，python 已经知道了 a 是一个局部变量，只能从局部作用域中查找。从哪里知道的？从 a = 2 这一行知道的。
这时候，如果我们想要强制访问外层变量 a，便可以使用 global 关键字：

a = 1
def fun():
    global a # a为全局变量
    print(a) # 输出1
    a = 2 # 改变的是全局变量，因此出了这个局部作用域，仍然有效
fun()
print(a) # 输出2

注意，这个时候，不要将 global 换为 nonlocal 关键字，不然会报错：

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Syntax Error: no binding for nonlocal ‘a’ found

这是因为 nonlocal 表示外层变量，但是一旦外层变量是全局变量，则只能用 global。如果将这段代码全部放到一个函数中，则可以使用 nonlocal ：

def outer_fun():
    a = 1
    def fun():
        nonlocal  a # a为外层变量
        print(a) # 输出1
        a = 2
    fun()
    print(a) #输出2
outer_fun()

同理，此时如果将 nonlocal 改为 global，也是会报错的：

builtins.NameError: name ‘a’ is not defined

注意：可以发现，之前的将 global 换为 nonlocal 的报错，和这次的将 nonlocal 改为 global 的报错，错误类型是不同的。前者是 nonlocal a 这一行报错，后者是 print(a) 这一行报错。也就是说，在使用 nonlocal a 之前，必须保证外层的确已经定义过 a 了，但是在 global a 的时候，可以允许全局变量中还没有定义过a，可以留在后面定义。比如将 print(a) 之前加上对a的定义，便不会出错：

def outer_fun():
    a = 1
    def fun():
        global  a # a为全局变量，与上面等于1的 a 没有关系
        a = 3 # 定义全局变量
        print(a) # 输出3
        a = 2
    fun()
    print(a) #输出1，局部变量
outer_fun()
print(a) # 输出2，全局变量

4、只要在一个作用域中有 global 或者 nonlocal 命令，则不管这个命令在哪个位置，在整个作用域的开始到结尾都是有效的。
如将刚才例子的 global a 和 a = 3 互换位置，结果是一模一样的：

def outer_fun():
    a = 1
    def fun():
        a = 3 # 此时python已经知道a是全局变量了，这句话相当于定义一个全局变量a，值为3
        global  a # a为全局变量
        print(a) # 输出3
        a = 2
    fun()
    print(a) #输出1，局部变量
outer_fun()
print(a) # 输出2，全局变量

如果我们注释掉 global a 这一句，那么 a = 3 就是新建了一个局部变量，其实相当于例子2了。

def outer_fun():
    a = 1
    def fun():
        a = 3
        #global  a
        print(a) # 输出3
        a = 2
    fun()
    print(a) #输出1，fun()里面的a已经释放掉了
outer_fun()
#print(a) # 这一句也要注释掉，不然会报错，因为已经没有全局变量a了

也就是说，python不允许同一个局部作用域中的同一个变量名有多种角色，即不允许在 global a 这句话之前是局部变量、之后是全局变量。所以，尽管python是解释性语言、只有在执行时才会发现类型错误，但是并不代表后面的代码不会影响到前面的代码结果。

详细举例讲解 python 的 global 和 nonlocal 的区别

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原理

总结与实例

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