为什么访问外部范围中定义的变量需要全局关键字？答案

【问题标题】：Why does global keyword required to access variable defined in outer scope?为什么访问外部范围中定义的变量需要全局关键字？
【发布时间】：2019-12-08 18:20:40
【问题描述】：

另一个问题没有解释为什么我不能在示例 (2) 中不使用“全局”的情况下更改变量 time_verf，但仍然可以对示例 (4) 中的列表执行此操作。

On the resource我发现我无法从函数内部更改全局变量，这些示例清楚地说明了这一点：

from datetime import datetime, timedelta
time_verf = datetime.now()

我想我明白为什么以下内容有效 (1)：

def check_global():
    global time_verf
    clean_list = time_verf + timedelta(hours=12)  # время очистки листа
    if clean_list < datetime.now():
        list_verf.clear()
        time_verf = datetime.now()
    print('ok')

>> check_global()
<< ok

接下来，当我用 global 关键字 (2) 注释掉行时，它会抛出异常：

def check_global():
    # global time_verf
    clean_list = time_verf + timedelta(hours=12)  # время очистки листа
    if clean_list < datetime.now():
        list_verf.clear()
        time_verf = datetime.now()
    print('ok')

>> check_global()
<< Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
  File "<input>", line 3, in check_global
UnboundLocalError: local variable 'time_verf' referenced before assignment

当赋值行被注释掉（3）时，可以再次在没有“全局”的情况下再次引用：

def check_global():
    # global time_verf
    clean_list = time_verf + timedelta(hours=12)  # время очистки листа
    if clean_list < datetime.now():
        list_verf.clear()
        # time_verf = datetime.now()
    print('ok')

>> check_global()
<< ok

但是为什么允许我在不使用全局 (4) 的情况下更新外部范围中定义的列表？

list = []

def check_global_list():
    list.append('check')
>> check_global_list()
>> list
<< ['check']

【问题讨论】：

我已经在 SO 上看到了这个答案......现在找不到问题......这个想法是，通过在名称下方的代码中添加分配行，名称“time_verf”是添加到本地（甚至在执行第一行代码之前），我将搜索带有详细信息的帖子
Python variable scope error的可能重复
注释掉行的函数只是调用变量，它不会尝试修改。我认为这是关于可变性与不变性（列表是可变的，这就是您的底部示例有效的原因（也适用于例如字典））
@VladimirKolenov 我的意思是，您可以在函数内部修改可变对象，例如 list，而无需将其声明为 global 变量。这就是您在 (4) 中显示的内容。另一方面，像datetime 这样的不可变对象，您必须将其声明为global 才能在函数内部对其进行修改（或将其作为参数/关键字传递），请参见您的示例（1）-（3）。
@VladimirKolenov，是的，我认为 BoarGules 对此给出了很好的解释。它是关于定义变量的时间顺序（代码从上到下）。我添加了一些关于可变性的字眼，因为这可能会在脚本中引起一些混乱。

标签： python python-3.x global

【解决方案1】：

编辑：我同意 Roel Schroeven 的观点，这里的核心问题是任务！

尽管如此，BoarGules 给出了一个关于可变寿命恕我直言的好答案。此外，我认为这里需要注意的重要一点是可变性与不变性。这特别是指问题的（4）。虽然以下工作正常

a = 2.72 # global scope, defined BEFORE the function
def modify():
    b = a + 3.14 # no assignmnet made to a (but to b in this case)
    return b # scope of b is local -> 'return' needed to make it available in the outer scope

In [106]: modify()
Out[106]: 5.86

这失败了：

a = 2.72
def modify(): # assignment!
    a += 3.14 # you would need 'global a' before this to make it work
    return a

In [108]: modify()
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

虽然a 可以在modify() 内部调用，但它不能被修改，因为它是float 类型，因此是一个不可变对象。

另一方面，如果你对像 list 这样的可变对象做同样的事情，你会得到

a = [2.72]
def modify():
    a[0] = 3.14 # change the reference to another value...
                   # no return needed

In [110]: modify()
In [110]: a
Out[110]: [3.14]

它不会失败并且a 改变了，即使在函数范围之外！如果您在函数中调用以前未定义的变量，它将再次失败。请注意，a[0] = 3.14 不是将a 分配给某个值，而是将a 中存储的引用更改为另一个值。如果您在脚本中有多个函数并传递东西，这一点非常重要。为了进一步阅读，那里有关于该主题的好资源，例如this 作为初学者，也可能在文档中的 python data model 上。

【讨论】：

IMO 可变性与不变性不是问题的核心。要点是 assignment 需要 global，对于可变和不可变变量都是如此。 a = a + [3.14] 需要 global 即使是列表。
@RoelSchroeven，我同意你的观点，这是问题的核心问题。进行了编辑以澄清。

【解决方案2】：

您找到的资源声明“如果我们需要为全局变量分配新值，那么我们可以通过将变量声明为全局变量来实现。”，关键字是“assign”。您可以访问全局变量、调用它们的方法、改变它们而不将它们声明为全局变量。

当您需要为它们分配时，您需要将它们声明为全局。

【讨论】：

【解决方案3】：

当您注释掉第 2 行中的 global time_verf 语句时，

1: def check_global():
2: # global time_verf
3: clean_list = time_verf + timedelta(hours=12)  # время очистки листа
4: if clean_list < datetime.now():
5:     list_verf.clear()
6:     time_verf = datetime.now()

第 6 行为局部变量 time_verf 赋值。它是本地的，因为分配它会将其创建为局部变量。第 3 行出现错误，因为它引用了代码在第 6 行创建的 local 变量。如果您没有该赋值，则默认情况下time_verf 将是全局的。

但是一个变量是否是全局的并不取决于执行的顺序。您似乎期望因为第 3 行本身会使 time_verf 默认为全局，然后它变为全局并在第 6 行中保持全局。但这不是局部变量的工作方式。第 6 行的出现改变了第 3 行的含义（和正确性）。解释器检查函数的整个范围，并为代码赋予值的任何名称创建局部变量。因此，由于第 6 行，time_verf 是本地的，即使第 3 行本身会使它成为全局。

这种行为有很好的理由。假设第 3 行包含在 if-test 中。然后，根据您似乎期望的行为，如果if-test 为真，则该变量将是全局的，但如果if-test 为假，则该变量将是局部的。

【讨论】：