所謂作用域（Scope），就是變量的有效范圍，就是變量可以在哪個范圍以內使用。有些變量可以在整段代碼的任意位置使用，有些變量只能在函數內部使用，有些變量只能在 for 循環內部使用。 變量的作用域由變量的定義位置決定，在不同位置定義的變量，它的作用域是不一樣的。本節我們只講解兩種變量，局部變量和全局變量。 ## Python局部變量 在函數內部定義的變量，它的作用域也僅限于函數內部，出了函數就不能使用了，我們將這樣的變量稱為局部變量（Local Variable）。 要知道，當函數被執行時，Python 會為其分配一塊臨時的存儲空間，所有在函數內部定義的變量，都會存儲在這塊空間中。而在函數執行完畢后，這塊臨時存儲空間隨即會被釋放并回收，該空間中存儲的變量自然也就無法再被使用。 舉個例子： ``` def demo(): add = "python" print("函數內部 add =",add) demo() print("函數外部 add =",add) ``` 程序執行結果為： 函數內部 add = python Traceback (most recent call last): ? File "C:\\Users\\yiniuedu\\Desktop\\file.py", line 6, in ??? print("函數外部 add =",add) NameError: name 'add' is not defined 可以看到，如果試圖在函數外部訪問其內部定義的變量，Python 解釋器會報 NameError 錯誤，并提示我們沒有定義要訪問的變量，這也證實了當函數執行完畢后，其內部定義的變量會被銷毀并回收。 值得一提的是，函數的參數也屬于局部變量，只能在函數內部使用。例如： ``` def demo(name,add): print("函數內部 name =",name) print("函數內部 add =",add) demo("Python教程","http://x.linyiwang.cn/python/") print("函數外部 name =",name) print("函數外部 add =",add) ``` 程序執行結果為： 函數內部 name = Python教程 函數內部 add = http://x.linyiwang.cn/python/ Traceback (most recent call last): ? File "C:\\Users\\yiniuedu\\Desktop\\file.py", line 7, in ??? print("函數外部 name =",name) NameError: name 'name' is not defined > 由于 Python 解釋器是逐行運行程序代碼，由此這里僅提示給我“name 沒有定義”，實際上在函數外部訪問 add 變量也會報同樣的錯誤。 ## Python全局變量 除了在函數內部定義變量，Python 還允許在所有函數的外部定義變量，這樣的變量稱為全局變量（Global Variable）。 和局部變量不同，全局變量的默認作用域是整個程序，即全局變量既可以在各個函數的外部使用，也可以在各函數內部使用。 定義全局變量的方式有以下 2 種： * 在函數體外定義的變量，一定是全局變量，例如： ``` add = "http://x.linyiwang.cn/shell/" def text(): print("函數體內訪問：",add) text() print('函數體外訪問：',add) ``` * 運行結果為： 函數體內訪問： http://x.linyiwang.cn/shell/ 函數體外訪問： http://x.linyiwang.cn/shell/ * 在函數體內定義全局變量。即使用 global 關鍵字對變量進行修飾后，該變量就會變為全局變量。例如： ``` def text(): global add add= "http://x.linyiwang.cn/java/" print("函數體內訪問：",add) text() print('函數體外訪問：',add) ``` * 運行結果為： 函數體內訪問： http://x.linyiwang.cn/java/ 函數體外訪問： http://x.linyiwang.cn/java/ 注意，在使用 global 關鍵字修飾變量名時，不能直接給變量賦初值，否則會引發語法錯誤。 ## 獲取指定作用域范圍中的變量 在一些特定場景中，我們可能需要獲取某個作用域內（全局范圍內或者局部范圍內）所有的變量，Python 提供了以下 3 種方式： #### 1) globals()函數 globals() 函數為 Python 的內置函數，它可以返回一個包含全局范圍內所有變量的字典，該字典中的每個鍵值對，鍵為變量名，值為該變量的值。 舉個例子： ``` #全局變量 Pyname = "Python教程" Pyadd = "http://x.linyiwang.cn/python/" def text(): #局部變量 Shename = "shell教程" Sheadd= "http://x.linyiwang.cn/shell/" print(globals()) ``` 程序執行結果為： { ...... , 'Pyname': 'Python教程', 'Pyadd': 'http://x.linyiwang.cn/python/', ......} > 注意，globals() 函數返回的字典中，會默認包含有很多變量，這些都是 Python 主程序內置的，讀者暫時不用理會它們。 可以看到，通過調用 globals() 函數，我們可以得到一個包含所有全局變量的字典。并且，通過該字典，我們還可以訪問指定變量，甚至如果需要，還可以修改它的值。例如，在上面程序的基礎上，添加如下語句： ``` print(globals()['Pyname']) globals()['Pyname'] = "Python入門教程" print(Pyname) ``` 程序執行結果為： Python教程 Python入門教程 #### 2) locals()函數 locals() 函數也是 Python 內置函數之一，通過調用該函數，我們可以得到一個包含當前作用域內所有變量的字典。這里所謂的“當前作用域”指的是，在函數內部調用 locals() 函數，會獲得包含所有局部變量的字典；而在全局范文內調用 locals() 函數，其功能和 globals() 函數相同。 舉個例子： ``` #全局變量 Pyname = "Python教程" Pyadd = "http://x.linyiwang.cn/python/" def text(): #局部變量 Shename = "shell教程" Sheadd= "http://x.linyiwang.cn/shell/" print("函數內部的 locals:") print(locals()) text() print("函數外部的 locals:") print(locals()) ``` 程序執行結果為： 函數內部的 locals: {'Sheadd': 'http://x.linyiwang.cn/shell/', 'Shename': 'shell教程'} 函數外部的 locals: {...... , 'Pyname': 'Python教程', 'Pyadd': 'http://x.linyiwang.cn/python/', ...... } > 當使用 locals() 函數獲取所有全局變量時，和 globals() 函數一樣，其返回的字典中會默認包含有很多變量，這些都是 Python 主程序內置的，讀者暫時不用理會它們。 注意，當使用 locals() 函數獲得所有局部變量組成的字典時，可以向 globals() 函數那樣，通過指定鍵訪問對應的變量值，但無法對變量值做修改。例如： ``` #全局變量 Pyname = "Python教程" Pyadd = "http://x.linyiwang.cn/python/" def text(): #局部變量 Shename = "shell教程" Sheadd= "http://x.linyiwang.cn/shell/" print(locals()['Shename']) locals()['Shename'] = "shell入門教程" print(Shename) text() ``` 程序執行結果為： shell教程 shell教程 顯然，locals() 返回的局部變量組成的字典，可以用來訪問變量，但無法修改變量的值。 #### 3) vars(object) vars() 函數也是 Python 內置函數，其功能是返回一個指定 object 對象范圍內所有變量組成的字典。如果不傳入object 參數，vars() 和 locals() 的作用完全相同。 > 由于目前讀者還未學習 Python 類和對象，因此初學者可先跳過該函數的學習，等學完 Python 類和對象之后，再回過頭來學習該函數。 舉個例子： ``` #全局變量 Pyname = "Python教程" Pyadd = "http://x.linyiwang.cn/python/" class Demo: name = "Python 教程" add = "http://x.linyiwang.cn/python/" print("有 object：") print(vars(Demo)) print("無 object：") print(vars()) ``` 程序執行結果為： 有 object： {...... , 'name': 'Python 教程', 'add': 'http://x.linyiwang.cn/python/', ......} 無 object： {...... , 'Pyname': 'Python教程', 'Pyadd': 'http://x.linyiwang.cn/python/', ...... }