在 Python 中，每個變量都有一個定義它的作用域，這是指變量在程序中可見的范圍。作用域決定了在哪里可以訪問變量以及在何處可以更改它。在本文中，我們將介紹 Python 中的作用域規則以及如何在程序中使用它們。

全局作用域

在 Python 中，定義在最外層的變量屬于全局作用域。全局作用域包含了整個程序。如果我們定義一個變量在全局作用域內，那么它可以在程序的任何地方使用。

下面是一個例子：

x=5

defprint_x():
print(x)

print_x()#輸出5

在這個例子中，變量 x 定義在程序的最外層，所以它屬于全局作用域。函數 print_x() 可以訪問全局變量 x 并將其打印到控制臺上。

局部作用域

在 Python 中，每個函數都有自己的作用域，稱為局部作用域。局部作用域只包含定義在函數內部的變量。這意味著函數外部定義的變量對于函數內部是不可見的。

下面是一個例子：

defprint_x():
x=5
print(x)

print_x()#輸出5

print(x)#NameError:name'x'isnotdefined

在這個例子中，變量 x 定義在 print_x() 函數內部，所以它屬于局部作用域。這意味著它只能在函數內部使用。如果我們嘗試在函數外部訪問變量 x，Python 將引發 NameError 異常。

嵌套作用域

在 Python 中，函數可以嵌套在其他函數中。嵌套函數可以訪問其父函數的變量，這些變量屬于嵌套作用域。

下面是一個例子：

defouter():
x=5

definner():
print(x)

inner()

outer()#輸出5

在這個例子中，函數 inner() 嵌套在函數 outer() 中。函數 inner() 可以訪問其父函數 outer() 中定義的變量 x。這是因為變量 x 屬于嵌套作用域。

global 關鍵字

有時我們希望在函數內部修改全局變量。為了實現這一點，我們可以使用 global 關鍵字。

下面是一個例子：

x=5

defchange_x():
globalx
x=10

print(x)#輸出5
change_x()
print(x)#輸出10

在這個例子中，我們定義了一個全局變量 x，然后編寫了一個函數 change_x()，它將全局變量 x 的值修改為 10。為了實現這一點，我們在函數內部使用 global 關鍵字來告訴 Python 我們希望修改全局變量 x 的值。

nonlocal 關鍵字

類似地，如果我們在一個嵌套函數中想要修改其父函數中的變量，可以使用 nonlocal 關鍵字。

下面是一個例子：

defouter():
x=5

definner():
nonlocalx
x=10

inner()
print(x)#輸出10

outer()

在這個例子中，我們定義了一個外部函數 outer() 和一個嵌套函數 inner()。變量 x 被定義在外部函數 outer() 中。嵌套函數 inner() 使用 nonlocal 關鍵字來告訴 Python 我們想要修改其父函數 outer() 中的變量 x。

總結

Python 中有三種作用域：全局作用域、局部作用域和嵌套作用域。在函數內部，我們可以使用 global 和 nonlocal 關鍵字來訪問和修改全局變量和父函數中的變量。了解作用域的概念和規則對于編寫清晰、可維護的 Python 代碼至關重要。

審核編輯：劉清