python 中使用 global 引发了莫名其妙的问题

哪里出问题了

  python 中,使用 global 会将全局变量设为本函数可用。同时,在函数内部访问变量会先本地再全局

  在嵌套函数中,使用 global 会产生不合常理的行为。

  上代码:

In [96]: def x():
    b = 12
    def y():
        global a,b
        a = 1
        b = 2
    y()
    print "b =",b
   ....:     

In [97]: a = 111

In [98]: del b

In [99]: x()
b = 12

In [100]: a
Out[100]: 1

In [101]: b
Out[101]: 2

  而在函数 x() 中,没有用 global,此时的b使用本地。所以 print 会打印本地 b

  为什么会打印 12 ?还有 In[101]的 b 为 2 该怎么解释?

  

  y(),使用的 global 竟然没把 x() 的 b = 12 导进来。

  在函数 y() 中,语句  global a,b  使a,b扩展为全局,所以,在最高层,就算没有 b(In[98]),也会产生 b(In[101])。

  

  也就是说, global a,b ,会认为 a 和 b 是最外层的变量。

  再试一下:

   

In [102]: def x():
    b = 12
    def y():
        global a,b
        a = 1
    y()      
    print "b =",b
   .....:     

In [103]: a = 111

In [104]: del b

In [105]: x()
b = 12

In [106]: a
Out[106]: 1

In [107]: b
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-107-3b5d5c371295> in <module>()
----> 1 b

NameError: name 'b' is not defined

  

  报错了! y() global b 后没赋值,顶层就没有 b。这说明,global 只是引入名称,并不做赋值等操作。

  global 不会管变量存不存在,只导入名称,对该名称的操作会反应到 ‘最高层名称空间‘。

  再来:

  

In [109]: a = 111

In [110]: del b
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-110-745f2abe7045> in <module>()
----> 1 del b

NameError: name 'b' is not defined

In [111]: def x():
    b = 12
    def y():
        global a,b
        a = 1
        print b
    y()
    print "b =",b
   .....:     

In [112]: x()
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-112-7354d77c61ac> in <module>()
----> 1 x()

<ipython-input-111-c05fc67a1e82> in x()
      5         a = 1
      6         print b
----> 7     y()
      8     print "b =",b
      9 

<ipython-input-111-c05fc67a1e82> in y()
      4         global a,b
      5         a = 1
----> 6         print b
      7     y()
      8     print "b =",b

NameError: global name 'b' is not defined

    这就确定了 内层y() 的 global 不会 导入 x() 的东西。

   那么,内层函数怎么使用正确的外层函数的变量呢?

解决内层函数参数传递问题

  

  一、

  首先,若只是取值,则不需要做任何处理。

In [119]: def x():
   .....:     a = 12
   .....:     def y():
   .....:         print a
   .....:     y()
   .....:     

In [120]: x()
12

In [121]: 

  在 y() 中,一旦为 a 赋值,a 立马变内部变量。

In [121]: def x():
   .....:     a = 12
   .....:     def y():
   .....:         print "before a =",a
   .....:         a = 1
   .....:         print "then a =",a
   .....:     y()
   .....:     

In [122]: x()
before a =---------------------------------------------------------------------------
UnboundLocalError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-122-7354d77c61ac> in <module>()
----> 1 x()

<ipython-input-121-d8fbc0dba399> in x()
      5         a = 1
      6         print "then a =",a
----> 7     y()
      8 

<ipython-input-121-d8fbc0dba399> in y()
      2     a = 12
      3     def y():
----> 4         print "before a =",a
      5         a = 1
      6         print "then a =",a

UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

  一旦在函数 y() 的某处给 a 赋值,则在赋值前,python 会认为 a 不存在。

  同时发现 python2 的 print 会一个一个的 输出。鉴于此,我又在 python3 中试了,发现他是 一起输出。但这不是本文重点,折叠之。

In [7]: def x():
    a = 1
    def y():
        print("before a=",a)
        a = 10
        print("then a=",a)
    y()
   ...:     

In [8]: x()
---------------------------------------------------------------------------
UnboundLocalError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-8-7354d77c61ac> in <module>()
----> 1 x()

<ipython-input-7-6e01e7317b24> in x()
      5         a = 10
      6         print("then a=",a)
----> 7     y()
      8 

<ipython-input-7-6e01e7317b24> in y()
      2     a = 1
      3     def y():
----> 4         print("before a=",a)
      5         a = 10
      6         print("then a=",a)

UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment
View Code

  

  同时发现 python代码运行前 会先扫一遍代码的,而不是单纯的一行一行的执行。

  同时发现返回 UnboundLocalError,而不是 NameError。注意到 ’unbound‘,这是官方概念。用 ’unbound‘ 来描述就是:global 会将顶层变量名称 绑定 到本地变量名称,同时变化,是为 ’引用‘;python 检测到 a = 1时,意识到 a 是本地的,所以 在 a ’指向一个对象‘(因为python变量均为引用),之前 ,调用 a 是非法 行为,但这种行为区别于于 NameError,就定义为 unbound local。

  二、

  使用 可变变量,如 list,dict

  

In [127]: def x():
   .....:     l = ["in msg"]
   .....:     def y():
   .....:         msg = l[0]
   .....:         print "msg =",msg
   .....:         l[:] = ["out msg"]
   .....:     y()
   .....:     print l[0]
   .....:     

In [128]: x()
msg = in msg
out msg

  

  没有报错,完美!

  要注意 语句  l[:] = ["out msg"] ,使用切片赋值,否则,

In [129]: def x():
    l = ["in msg"]
    def y():
        msg = l[0]
        print "msg =",msg
        l = ["out msg"]
    y()
    print l[0]
   .....:     

In [130]: x()
---------------------------------------------------------------------------
UnboundLocalError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-130-7354d77c61ac> in <module>()
----> 1 x()

<ipython-input-129-d44e750e285f> in x()
      5         print "msg =",msg
      6         l = ["out msg"]
----> 7     y()
      8     print l[0]
      9 

<ipython-input-129-d44e750e285f> in y()
      2     l = ["in msg"]
      3     def y():
----> 4         msg = l[0]
      5         print "msg =",msg
      6         l = ["out msg"]

UnboundLocalError: local variable 'l' referenced before assignment

  又出 UnboundLocalError 了,因为 第六行代码 为 l 分配了 一个新的 list。

  

  三、

  利用参数传递。

  

In [136]: def x():
   .....:     a, b = 1, 2
   .....:     def y(a = a, b = b):
   .....:         a, b = 3, 4
   .....:         return a, b
   .....:     a, b = y()
   .....:     print a, b
   .....:     

In [137]: x()
3 4

  注意,不要在默认参数上放 list等可变对象。

 四、

  python3 引入了 nonlocal 关键词 来调用上一层变量。>_<

  来测试一下吧:

  

In [16]: def x():
   ....:     a = 1
   ....:     def y():
   ....:         def z():
   ....:             nonlocal a
   ....:             a = 2
   ....:         z()
   ....:     y()
   ....:     print(a)
   ....:     

In [17]: x()
2

  

  看来 nonlocal 是依次向上申请名称。

  

In [25]: def x():
    a = 2
    def y():
        a = 3
        def z():
            nonlocal a
            print("in z a =",a)
            a = 4
        z()
        print("in y a =", a)
    y()
    print("in x a =", a)
   ....:     

In [26]: x()
in z a = 3
in y a = 4
in x a = 2

In [27]: 

  

  至此,问题完美解决。

  原创,欢迎指正。

  本文完。

原文地址:https://www.cnblogs.com/backinfile/p/5952263.html