「Python 進(jìn)階之路」系列 Day32寫(xiě)在前面Day04 講閉包與作用域時(shí)提過(guò)nonlocal今天作為面試高頻題串講的第二篇把global/nonlocal單獨(dú)拎出來(lái)深挖——重點(diǎn)講一個(gè)經(jīng)常讓人摸不著頭腦的報(bào)錯(cuò)明明代碼是先讀取、后賦值為什么 Python 會(huì)說(shuō)這個(gè)變量還沒(méi)被賦值一、是什么兩個(gè)改寫(xiě)外層變量的關(guān)鍵字global聲明函數(shù)內(nèi)某個(gè)名字指向模塊級(jí)別的全局作用域賦值會(huì)直接修改全局變量而不是創(chuàng)建局部變量nonlocal聲明函數(shù)內(nèi)某個(gè)名字指向最近一層外層函數(shù)的作用域不是全局常用于嵌套函數(shù)里修改閉包變量counter0defincrement():globalcounter counter1increment()increment()print(counter)# 2二、為什么編譯期就決定了變量歸屬Python 編譯函數(shù)體時(shí)會(huì)靜態(tài)掃描整個(gè)函數(shù)內(nèi)部——只要函數(shù)體內(nèi)任意位置對(duì)某個(gè)名字有賦值動(dòng)作這個(gè)名字在整個(gè)函數(shù)體內(nèi)都會(huì)被當(dāng)成局部變量不管這行賦值實(shí)際會(huì)不會(huì)被執(zhí)行到、也不管它出現(xiàn)在讀取語(yǔ)句之前還是之后。global/nonlocal就是用來(lái)打破這條默認(rèn)規(guī)則的顯式聲明這個(gè)名字不要當(dāng)局部變量去外層/全局作用域找。三、怎么用1. UnboundLocalError經(jīng)典陷阱不加global函數(shù)內(nèi)對(duì)同名變量賦值只會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的局部變量完全不影響外部x100defmodify_x():x200print(函數(shù)內(nèi)部x:,x)modify_x()print(函數(shù)外部x:,x)# 100沒(méi)被修改更容易踩的坑是只要函數(shù)體內(nèi)某處有賦值語(yǔ)句哪怕賦值語(yǔ)句寫(xiě)在讀取之后Python 也會(huì)在編譯期把這個(gè)名字整體標(biāo)記為局部變量y100defbad_read():print(y)# 想讀全局變量yy200# 但這行賦值讓Python在編譯期就把y標(biāo)記成了局部變量bad_read()# UnboundLocalError: cannot access local variable y where it is not associated with a valueprint(y)這一行看起來(lái)應(yīng)該能讀到全局的y畢竟這行代碼執(zhí)行時(shí)下面那行賦值還沒(méi)跑到但 Python 判斷y 是不是局部變量是整個(gè)函數(shù)體一次性靜態(tài)掃描的結(jié)果不是按代碼執(zhí)行順序動(dòng)態(tài)判斷的——只要函數(shù)體內(nèi)有y ...整個(gè)函數(shù)體從頭到尾的y都算局部變量print(y)這行讀取的是尚未被賦值的局部變量直接報(bào)錯(cuò)。2. 關(guān)鍵區(qū)別global能自動(dòng)創(chuàng)建nonlocal不行存在不存在global聲明直接綁定模塊的全局作用域不存在就自動(dòng)創(chuàng)建nonlocal聲明最近一層外層函數(shù)是否已存在該變量綁定到那一層直接SyntaxError不會(huì)繼續(xù)往外找global聲明的變量即使全局作用域里一開(kāi)始?jí)焊淮嬖谝餐耆珱](méi)問(wèn)題調(diào)用函數(shù)時(shí)會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建defcreate_new_global():globalbrand_new_var brand_new_var我是運(yùn)行時(shí)被global創(chuàng)建出來(lái)的print(brand_new_varinglobals())# Falsecreate_new_global()print(brand_new_varinglobals())# Truenonlocal則要求最近一層外層函數(shù)作用域必須已經(jīng)存在這個(gè)變量否則在編譯期直接報(bào)SyntaxError不會(huì)等到運(yùn)行時(shí)才發(fā)現(xiàn)defouter2():definner2():nonlocalnot_exist# outer2根本沒(méi)有not_exist這個(gè)變量not_exist1inner2()# SyntaxError: no binding for nonlocal not_exist foundnonlocal也不會(huì)跳過(guò)沒(méi)有該變量的中間層繼續(xù)往更外層或全局去找——它只認(rèn)最近一層中間層沒(méi)有就直接報(bào)錯(cuò)哪怕全局作用域里恰好有同名變量mid_missing全局的mid_missingdeflevel1():deflevel2():# level2這一層沒(méi)有定義mid_missingdeflevel3():nonlocalmid_missing# level3聲明nonlocal但最近一層(level2)沒(méi)有這個(gè)變量mid_missinglevel3改的level3()level2()level1()# SyntaxError: no binding for nonlocal mid_missing found只有當(dāng)變量確實(shí)存在于最近一層外層函數(shù)時(shí)nonlocal才能正常工作deflevel1_ok():mid_varlevel1定義的deflevel2_ok():deflevel3_ok():nonlocalmid_var# 一層層往外找在level1_ok里找到了mid_varlevel3改的level3_ok()level2_ok()print(mid_var)level1_ok()# level3改的四、面試追問(wèn)Q1global和nonlocal分別解決什么問(wèn)題global讓函數(shù)內(nèi)的賦值直接作用于模塊級(jí)全局變量nonlocal讓嵌套函數(shù)內(nèi)的賦值作用于最近一層外層函數(shù)的變量?jī)烧叨际菫榱舜蚱坪瘮?shù)內(nèi)賦值默認(rèn)創(chuàng)建局部變量這條默認(rèn)規(guī)則。Q2為什么函數(shù)內(nèi)明明在賦值語(yǔ)句之前讀取變量還是會(huì)報(bào)UnboundLocalErrorPython 編譯函數(shù)體時(shí)是整體靜態(tài)掃描的只要函數(shù)體內(nèi)任意位置對(duì)某個(gè)名字有賦值這個(gè)名字在整個(gè)函數(shù)體內(nèi)都被當(dāng)成局部變量與賦值語(yǔ)句實(shí)際執(zhí)行到?jīng)]到、出現(xiàn)在讀取語(yǔ)句前后完全無(wú)關(guān)。這個(gè)判定發(fā)生在編譯期而不是按代碼實(shí)際執(zhí)行順序動(dòng)態(tài)決定的。Q3global和nonlocal在變量不存在時(shí)的表現(xiàn)有什么關(guān)鍵區(qū)別global聲明的變量哪怕全局作用域里原本不存在調(diào)用時(shí)也能正常運(yùn)行并自動(dòng)創(chuàng)建nonlocal要求最近一層外層函數(shù)作用域必須已經(jīng)存在這個(gè)變量否則在編譯期直接拋出SyntaxError不會(huì)等到運(yùn)行時(shí)才暴露問(wèn)題。Q4nonlocal會(huì)不會(huì)跳過(guò)沒(méi)有該變量的中間層去更外層或全局找不會(huì)。nonlocal只認(rèn)最近一層外層函數(shù)作用域這一層沒(méi)有就直接報(bào)錯(cuò)哪怕更外層或全局恰好有同名變量也不會(huì)繼續(xù)往外查找。Q5多個(gè)函數(shù)共享同一個(gè)global變量在實(shí)際項(xiàng)目里有什么隱患會(huì)造成隱式耦合——多個(gè)函數(shù)都能修改同一份全局狀態(tài)誰(shuí)改了、什么時(shí)候改的很難追蹤尤其在多線(xiàn)程場(chǎng)景下還會(huì)引入競(jìng)態(tài)條件Day17 講過(guò)。實(shí)際項(xiàng)目里更推薦把共享狀態(tài)封裝進(jìn)類(lèi)或者顯式通過(guò)參數(shù)傳遞而不是依賴(lài)分散在各處的全局變量。下一篇預(yù)告Day33 講裝飾器連環(huán)追問(wèn)——圍繞帶參數(shù)的裝飾器、多個(gè)裝飾器疊加的執(zhí)行順序這些高頻細(xì)節(jié)展開(kāi)。