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Python是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，其中作用域是控制變量可見(jiàn)性和訪問(wèn)權(quán)限的重要概念。作用域決定了在程序中變量在哪里可以被訪問(wèn)，以及在哪里不能被訪問(wèn)。在Python中，有兩種作用域：全局作用域和局部作用域。本文將詳細(xì)介紹這兩種作用域。

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為什么引入作用域

作用域的引入是為了更好地控制變量的可見(jiàn)性和生命周期。在程序中，變量的作用域決定了它的可見(jiàn)性，即在什么地方可以訪問(wèn)該變量。在Python中，作用域可以分為全局作用域和局部作用域。

全局作用域

全局作用域是在程序的最外層定義的變量。這些變量可以在程序中的任何位置被訪問(wèn)。例如：

x = 10
def print_x():
    print(x)

print_x()  # 輸出 10

在這個(gè)例子中，變量x是在全局作用域中定義的。函數(shù)print_x可以訪問(wèn)這個(gè)變量，并且輸出10。

如果我們?cè)诤瘮?shù)內(nèi)部定義一個(gè)名為x的變量，那么它將被視為一個(gè)新的局部變量，與全局變量x沒(méi)有任何關(guān)系。例如：

x = 10
def print_x():
    x = 20
    print(x)

print_x()  # 輸出 20
print(x)   # 輸出 10

在這個(gè)例子中，函數(shù)print_x內(nèi)部定義了一個(gè)名為x的新變量，并將其賦值為20。這個(gè)新變量的作用域只限于函數(shù)內(nèi)部，而全局變量x的值保持不變。

局部作用域

局部作用域是在函數(shù)內(nèi)部定義的變量。這些變量只能在函數(shù)內(nèi)部被訪問(wèn)。例如：

def print_x():
    x = 10
    print(x)

print_x()  # 輸出 10
print(x)   # 報(bào)錯(cuò)，x未定義

在這個(gè)例子中，變量x是在函數(shù)內(nèi)部定義的。因此，它的作用域只限于函數(shù)內(nèi)部。在函數(shù)外部訪問(wèn)變量x會(huì)導(dǎo)致NameError異常。

如果函數(shù)內(nèi)部定義了一個(gè)與全局變量同名的局部變量，那么它將遮蓋全局變量。例如：

x = 10
def print_x():
    x = 20
    print(x)

print_x()  # 輸出 20
print(x)   # 輸出 10

在這個(gè)例子中，函數(shù)內(nèi)部定義的變量x遮蓋了全局變量x。在函數(shù)外部訪問(wèn)變量x時(shí)，會(huì)得到全局變量的值。

global語(yǔ)句

如果我們想在函數(shù)內(nèi)部修改全局變量的值，可以使用global語(yǔ)句。例如：

x = 10
def print_x():
    global x
    x = 20
    print(x)

print_x()  # 輸出 20
print(x)   # 輸出 20

在這個(gè)例子中，global x語(yǔ)句告訴Python，x是一個(gè)全局變量，因此在函數(shù)內(nèi)部修改x的值時(shí)，實(shí)際上是在修改全局變量x的值。

nonlocal語(yǔ)句

在Python中，函數(shù)可以在另一個(gè)函數(shù)內(nèi)部定義。如果在內(nèi)部函數(shù)中修改了外部函數(shù)中定義的變量，那么可以使用nonlocal語(yǔ)句。例如：

def outer():
    x = 10
    def inner():
        nonlocal x
        x = 20
    inner()
    print(x)

outer()  # 輸出 20

在這個(gè)例子中，內(nèi)部函數(shù)inner修改了外部函數(shù)outer中定義的變量x的值。使用nonlocal x語(yǔ)句告訴Python，x是一個(gè)非局部變量，因此在內(nèi)部函數(shù)中修改x的值時(shí)，實(shí)際上是在修改外部函數(shù)中定義的變量x的值。

總結(jié)

作用域是Python中非常重要的概念。全局作用域和局部作用域分別決定了變量在程序中的可見(jiàn)性和訪問(wèn)權(quán)限。在函數(shù)內(nèi)部定義的變量是局部變量，只能在函數(shù)內(nèi)部被訪問(wèn)。在函數(shù)外部定義的變量是全局變量，可以在程序的任何地方被訪問(wèn)。如果需要在函數(shù)內(nèi)部修改全局變量的值，可以使用global語(yǔ)句。如果在內(nèi)部函數(shù)中修改了外部函數(shù)中定義的變量，可以使用nonlocal語(yǔ)句。理解作用域是Python編程的基礎(chǔ)，也是編寫(xiě)高質(zhì)量Python代碼的關(guān)鍵。