Python常见问题：全局变量和局部变量

我在Python教学的过程中发现：几乎所有的编程学习者在开始用函数不久之后，都踩过局部变量的坑。几乎每个星期，都会有人在答疑群问到关于作用域使用不当而导致的问题。（前两天我在知识星球里刚回答了一个）

所以，如果你对“全局变量”、“局部变量”、“形参”、“实参”、“变量作用域”这几个概念还不是理解得非常清楚，可以读一读今天这篇文章。

这些内容，在我们的教程里都有，包含在了：

【Python 第67课】函数的参数传递 

【Python 第71课】变量的作用域

这里再帮大家理一下。

首先来看这样一段代码：

def func(x):
    print('x =', x)
    y = 10
    x += y
    print('x =', x)
    return x

a = 5
b = func(a)
print('a =', a)
print('b =', b)

输出：

x = 5
x = 15
a = 5
b = 15

这里，函数 func 的形参是 x，它只在函数内部有效，也就是作用域仅在函数中，如果在外部调用它，就会报错。
变量 a 作为实参传递给函数 func，所以函数里 x 的值就是 a 的值，但 x 不是 a，只是现在它俩一样。
变量 y 是函数中定义的局部变量，它的作用域同样也仅在函数中。
对 x 进行赋值之后，x 的值发生了变化，但不会影响实参 a 的值。
函数的返回值是 x 的值，并赋值给了外部的变量 b，所以 b 的值就是 x 的值，但 b 不是 x，此时 x 已不存在。

理解了上面几条之后，我们再修改一下函数：

def func(x):
    print('x =', x)
    x = 10
    x += x
    print('x =', x)
    return x

x = 5
func(x)
print('x =', x)

输出：

x = 5
x = 20
x = 5

解读一下：
函数 func 的形参是 x。
外部变量 x 作为实参传递给函数 func，所以函数里 x 的值就是外部 x 的值，但这两个 x 是两个不同的变量，只是现在值一样。
变量 x 在函数中被重新赋值 10，但不会影响外部变量 x 的值。
对 x 自身做了累加，此时 x 变成 20。
函数的返回值是 x 的值，但没有赋值给任何变量，所以此返回值没任何作用，函数结束。
外部的变量 x 仍然是一开始的值 5。

但在初学阶段，不建议你这么给变量命名，可能会把自己绕进去。把代码写清楚，多定义几个变量，多分几行代码，反正也不要钱。

那如果要在函数内部修改外部的变量可不可以呢？

可以，用全局变量。

def func():
    global x
    x = 10

x = 5
func()
print('x =', x)

输出：

x = 10

在函数中声明 global x，程序就会知道这个 x 是一个全局变量。此时的 x 就是外部的 x，给它赋值的结果自然在函数结束后依然有效。
但这种情况下，你不能再同时将 x 设定为函数的形参。

如果你仅仅需要在函数内部读取外部的参数值而不用修改它的值，那么 global 的声明就不再需要。

def func():
    y = x
    print('y =', y)

x = 5
func()
print('x =', x)

输出：

y = 5
x = 5

写入时 global 的必要在于区分全局变量和局部变量，而读取不存在这样的问题。

以上就是关于全局变量、局部变量、形参、实参、变量作用域的一些小知识点，更多内容可以查看我们的入门系列教程。

最后留一个思考题：

def func(m):
    m[0] = 20
    m = [4, 5, 6]
    return m

l = [1, 2, 3]
func(l)
print('l =', l)

思考一下输出会是什么？

然后自己在电脑上或者在线编辑器里输入代码运行下看看结果，再想想为什么。

欢迎留言给出你的解释。

作者：Crossin的编程教室