函数外部如何访问变量

Question

我对Python还比较陌生，但在C++方面有些经验，这就是为什么下面的代码示例让我感到困惑的原因。

def foo():
    y = x
    print y

x = 5
foo()

运行此代码会打印值为5。如何在foo()函数中知道变量x的值？ 如果我们使用C++，上面的代码将无法运行，正确的写法应该是：

#include <iostream>

int x = 5;
void foo()
{
    std::cout << "x = " << x << std::endl;
}

int main()
{
    foo();
    return 0;
}

因为此处的变量 x 是在 foo() 之前在全局作用域中声明（并定义）的。它能够在 Python 中正常工作是因为 x 被添加到了全局符号表中。

谢谢您的帮助！

- jensa

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您IP地址为143.198.54.68，由于运营成本限制，当前对于免费用户的使用频率限制为每个IP每72小时10次对话，如需解除限制，请点击左下角设置图标按钮（手机用户先点击左上角菜单按钮）。 - juanchopanza

你也应该看一下这个：https://docs.python.org/2.7/tutorial/classes.html#python-scopes-and-namespaces - Jayanth Koushik

@juanchopanza 是正确的。从globals()函数获取的字典包含'x': 5。 - jensa

Answer 1

全局作用域中的所有内容都可以在函数内部进行读取。这是必须的：在Python中，指向变量和指向函数的名称之间没有区别，因此，如果这样做不起作用，则甚至无法调用函数。

但是，如果您想修改x，则需要使用global关键字。

至于为什么在函数之后定义变量时它能工作：Python不会在编译时尝试解析引用，而是在调用函数时执行：因为Python中的所有内容都是动态的，所以无法提前知道变量是否被定义。

- Daniel Roseman

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但是如果你想修改 x，你需要使用全局关键字。谢谢，知道这点非常有用！ - jensa

Answer 2

真正的区别在于两种语言中的变量查找方式。

在C++中，代码一次编译通过。当编译器读取foo的代码时，它看到x，并不知道这个标识符是什么意思。它可能是任何类型的变量，也可能是一个函数，或者可能是一个排版错误。如果它还没有看到关于x的定义——解释x是什么类型的信息，尽管不一定是它的实际值——那么它将立即报错。

当Python看到x时，它知道这是一个名字——即标识符——因为它与适当的令牌类型匹配，而且不是语言关键字。在Python中，一切都是对象，我们真的是这样说的——包括函数。在编译时没有类型检查，所以我们不关心x是整数、函数还是其他类型——所有这些都可以用相同的方式处理。（是的，你可以打印函数——但它不会向你展示有用的任何信息，如原始代码；它只会给你一个带有有关类型、名称和对象ID的基本信息的存根）。真的不能进行任何类型检查，因为Python的变量没有类型（即使是隐含的类型，像Haskell这样的类型推导语言中一样）——Python的值有类型。

也没有有效性检查来确定x是否存在，因为这也是不可能的——在Python中有一些动态创建名称的方式（一般而言，请不要这样做）。

但是，编译时可以进行足够的分析以确定x不是本地变量，因此Python生成的代码是“查找名为x的全局变量并使用它”。任何结果错误都以异常形式在foo运行时出现。如果x实际上不存在作为全局，则会引发NameError；如果它存在，但相应的对象类型错误（通常对于print来说是不可能的，但对于+来说是可能的），则会引发TypeError，如果它是正确的类型但是无效的值，它通常会引发ValueError或其子类型（例如，list中的无效数字索引将引发IndexError，这是ValueError的子类型）。

- Karl Knechtel

Answer 3

我希望您会觉得这段代码有用。

def foo():
    y = x # y becames local while x ..is found as a global
    print "globals=", globals()
    print "locals=", locals()
    print y

x = 5 # here you declare variable x with global scope and with value 5
foo()

--------------------
$ python test.py
globals= {'__builtins__': <module '__builtin__' (built-in)>, '__file__': 'test.py', '__package__': None, 'x': 5, '__name__': '__main__', 'foo': <function foo at 0x7f0d4cbf05f0>, '__doc__': None}
locals= {'y': 5}
5

- soerium

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我基本上做了和你一样的测试，并得到了相同的结果。谢谢！ - jensa

Answer 4

据我所知，Python (就像Lua一样)在定义全局变量后会将它们视为一直存在。因此，在定义函数并将x设置为5之后，它们都存在且对Python来说一直存在。当调用foo()时，它会在全局和本地命名空间中搜索名为'x'的变量，并找到一个值为5的变量，然后将其打印出来。

- Mattenii