访问在封闭范围中定义的变量

Question

来自Google Style Guide 的词法作用域：

嵌套的 Python 函数可以引用在封闭中定义的变量 功能，但不能分配给它们。

这两个似乎一开始都检查出来了：

# Reference
def toplevel():
    a = 5
    def nested():
        print(a + 2)
    nested()
    return a
toplevel()
7
Out[]: 5

# Assignment
def toplevel():
    a = 5
    def nested():
        a = 7 # a is still 5, can't modify enclosing scope variable
    nested()
    return a
toplevel()
Out[]: 5

那么，为什么嵌套函数中同时引用和赋值会导致异常呢？

# Reference and assignment
def toplevel():
    a = 5
    def nested():
        print(a + 2)
        a = 7
    nested()
    return a
toplevel()
# UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

Answer 1

对于遇到此问题的任何人，除了此处接受的答案外，Python docs 中也有简洁的回答：

这段代码：

>>> x = 10
>>> def bar():
...     print(x)
>>> bar()
10

有效，但是这段代码：

>>> x = 10
>>> def foo():
...     print(x)
...     x += 1

导致UnboundLocalError。

这是因为当您对范围内的变量进行赋值时， 该变量成为该范围的本地变量并以类似方式隐藏任何变量 外部范围内的命名变量。自 foo 中的最后一条语句 为x 分配一个新值，编译器将其识别为本地 多变的。因此，当较早的 print(x) 尝试打印 未初始化的局部变量和错误结果。

在上面的示例中，您可以通过以下方式访问外部范围变量 声明它global:

>>> x = 10
>>> def foobar():
...     global x
...     print(x)
...     x += 1
>>> foobar()
10

您可以使用nonlocal 在嵌套范围内做类似的事情 关键词：

>>> def foo():
...    x = 10
...    def bar():
...        nonlocal x
...        print(x)
...        x += 1
...    bar()
...    print(x)
>>> foo()
10
11

Answer 2

在第一种情况下，您指的是 nonlocal 变量，这是可以的，因为没有名为 a 的局部变量。

def toplevel():
    a = 5
    def nested():
        print(a + 2) # theres no local variable a so it prints the nonlocal one
    nested()
    return a

在第二种情况下，您创建一个局部变量a，这也很好（局部a 将不同于非局部变量，这就是为什么原始a 没有更改）。

def toplevel():
    a = 5 
    def nested():
        a = 7 # create a local variable called a which is different than the nonlocal one
        print(a) # prints 7
    nested()
    print(a) # prints 5
    return a

在第三种情况下，您创建了一个局部变量，但在此之前您有 print(a+2)，这就是引发异常的原因。因为print(a+2) 将引用在该行之后创建的局部变量a。

def toplevel():
    a = 5
    def nested():
        print(a + 2) # tries to print local variable a but its created after this line so exception is raised
        a = 7
    nested()
    return a
toplevel()

要实现你想要的，你需要在你的内部函数中使用nonlocal a：

def toplevel():
    a = 5
    def nested():
        nonlocal a
        print(a + 2)
        a = 7
    nested()
    return a