Python中的Global和Nonlocal关键字（pythonglobal声明全局变量、pythonnonlocal声明外层非全局作用域变量，主要用在嵌套函数中）模块作用域

见贤思齐

文章目录Python中的Global和Nonlocal关键字概述Global关键字（声明使用全局变量）定义和用法示例代码何时使用Nonlocal关键字（声明使用外层非全局变量）定义和用法示例代码何时使用特别注意：nonlocal无法入侵模块级别的作用域Global与Nonlocal的比较主要区别-`global`声明全局作用域中的变量。-`nonlocal`声明非全局的外层作用域中的变量。使用场景-使用`global`适合那些需要跨多个函数操作或维护全局状态的场景。-使用`nonlocal`适合那些在嵌套函数间共享或修改变量的场景。实际应用nonlocal计数器实例（可以统计函数被调用了多少次）其他应用global全局配置示例Python中的Global和Nonlocal关键字概述在Python编程中，global和nonlocal关键字是用来在函数或其他块中修改外部作用域变量的。这两个关键字在管理变量作用域时非常有用，尤其是在嵌套函数和大型项目中。本文将详细介绍这两个关键字的用法、区别以及实际应用场景。Global关键字（声明使用全局变量）定义和用法global关键字用于在函数内部声明变量为全局变量。当需要在一个函数内修改全局作用域中的变量时，就需要使用global关键字。示例代码x=10#全局变量defmodify_global():globalxx=20#修改全局变量modify_global()print(x)#输出:2012345678何时使用在需要从局部作用域改变全局变量的值时使用。这通常用在配置变量或状态变量上，这些变量需要跨多个函数调用共享。Nonlocal关键字（声明使用外层非全局变量）定义和用法nonlocal关键字用来在函数或其他作用域中使用外层（非全局）变量。它主要用在嵌套函数中，当需要修改嵌套作用域内的变量时。示例代码defouter():y=10#外层函数中的局部变量definner():nonlocalyy=20#修改外层函数中的局部变量inner()returnyprint(outer())#输出:201234567891011何时使用在嵌套函数中需要修改上层函数作用域的变量时使用。这通常用于闭包和装饰器中，其中内部函数需要修改它的外部环境。特别注意：nonlocal无法入侵模块级别的作用域在Python中，nonlocal关键字用来在函数或其他作用域内修改外层（非全局）作用域的变量。nonlocal的关键特性是它不能用于修改模块级别的全局变量。nonlocal主要用于那些被嵌套在其他函数内部的函数中，允许这些内部函数修改更外层函数的局部变量。这里是一些关于nonlocal和它如何操作的关键点：局部作用域间的链接：nonlocal会在当前函数的上层作用域中寻找变量，直到它找到匹配的变量名或达到全局作用域（但不包括全局作用域）。如果在非全局的外层作用域中找到了变量，nonlocal将允许当前函数修改这个变量。不穿透全局作用域：nonlocal不会与全局作用域的变量进行绑定或修改。如果需要修改全局作用域中的变量，应使用global关键字。不用于模块级变量：由于nonlocal不穿透到全局作用域，所以它不能用于修改模块顶层定义的变量，即那些通常在脚本或模块最外层定义的变量。这些变量属于全局作用域。使用限制：如果nonlocal声明的变量在所有可能的外层局部作用域中都未被找到，Python将抛出一个SyntaxError。这样的设计有助于维护作用域的清晰界限，避免嵌套函数无意中干扰到全局变量，这对于大型程序的可维护性和错误追踪是非常有帮助的。例如，使用nonlocal可以在闭包或装饰器等特定的编程模式中灵活地操作变量，而不影响到全局状态。这样的行为使得Python的作用域管理既灵活又安全。Global与Nonlocal的比较主要区别-global声明全局作用域中的变量。-nonlocal声明非全局的外层作用域中的变量。使用场景-使用global适合那些需要跨多个函数操作或维护全局状态的场景。-使用nonlocal适合那些在嵌套函数间共享或修改变量的场景。实际应用nonlocal计数器实例（可以统计函数被调用了多少次）利用nonlocal实现一个简单的计数器，这显示了nonlocal在实际中的应用：defmake_counter():count=0defcounter():nonlocalcountcount+=1returncountreturncountercounter=make_counter()print(counter())#输出:1print(counter())#输出:212345678910111213此计数器每次调用时递增，而count变量因nonlocal的声明，使得内部函数counter()能够修改其值。其他应用nonlocal关键字的应用场景比较多样，除了用于计数器外，还常见于以下几个方面：状态保持：在嵌套函数中，如果需要保持状态且状态不应该为全局可见，nonlocal使得内部函数能够记住外层函数的状态，而不必将状态设置为全局变量。闭包中的数据封装：使用闭包封装私有数据，通过nonlocal实现数据的修改和访问控制。这在一些设计模式如工厂模式或构造函数中特别有用，可以通过闭包来创建有特定行为的函数实例。递归算法的辅助变量：在递归函数中，如果需要跨递归调用修改变量（如累加器或计数器），nonlocal可以用来修改嵌套函数外层作用域的变量。装饰器：在实现Python装饰器时，如果装饰器内部需要维护状态（例如记录函数调用次数或缓存函数结果），nonlocal可以在嵌套的装饰器函数中用来修改状态。global全局配置示例使用global来维护一个应用程序的全局配置状态：configuration={}definitialize_config():globalconfigurationconfiguration['theme']='Dark'configuration['timeout']=120initialize_config()print(configuration)#输出:{'theme':'Dark','timeout':120}123456789在这个例子中，全局字典configuration在函数initialize_config()中被修改，用来存储应用的配置信息。