Python函数内外的变量作用域

Python是一种面向对象、解释型、交互式的编程语言，被广泛应用于各种领域。在Python中，变量的作用域是非常重要的一个概念，它指的是变量在程序中的可见范围。Python中的变量作用域分为全局变量和局部变量两种。

全局变量是定义在函数外部的变量，其作用域为整个程序。在程序中任何地方都可以使用它。而局部变量是定义在函数内部的变量，其作用域仅限于该函数内部。在函数外部是无法访问这个变量的。

下面我们来看看在Python中函数内外变量的作用域问题。首先，我们定义一个全局变量和一个函数。

# 定义全局变量a
a = 10

# 定义函数function
def function():
    # 定义局部变量b
    b = 20
    print("函数内部访问全局变量a：", a)
    print("函数内部访问局部变量b：", b)

当我们运行上面的代码时，我们会发现函数内部可以访问全局变量a，但全局变量a并不能修改。这是因为在Python中，函数内部可以访问全局变量，但不能修改。

# 调用函数function
function()

# 修改全局变量a
a = a + 1

# 输出修改后的a
print("修改后的全局变量a：", a)

这段代码输出的结果如下：

函数内部访问全局变量a： 10
函数内部访问局部变量b： 20
修改后的全局变量a： 11

我们可以看到，在函数内部访问全局变量a的值为10，而经过加1后全局变量a的值变为了11。

接下来，我们来看一下局部变量的作用域问题。我们在函数内部定义一个局部变量b，并在函数外部访问它。

# 定义函数function2
def function2():
    # 定义局部变量b
    b = 30

# 调用函数function2
function2()

# 在函数外部访问变量b
print("在函数外部访问局部变量b：", b)

当我们运行上面的代码时，会出现以下错误：

NameError: name 'b' is not defined

这是因为在函数内部定义的变量b是局部变量，其作用域仅限于函数内部。在函数外部是无法访问的，所以会出现NameError错误。

Python中的作用域嵌套问题

除了上面介绍的全局变量和局部变量，Python中还有一种特殊的变量作用域，就是函数内部嵌套函数时，内部函数可以访问外部函数的变量。

# 定义外部函数outer_function
def outer_function():
    # 定义内部函数inner_function
    def inner_function():
        print("访问外部函数outer_function的变量a：", a)
    
    # 调用内部函数inner_function
    inner_function()

# 定义全局变量a
a = 40

# 调用外部函数outer_function
outer_function()

当我们运行上面的代码时，可以看到内部函数inner_function可以访问外部函数outer_function中定义的变量a，结果为40。

总结

Python中的变量作用域分为全局变量和局部变量两种。全局变量作用域为整个程序，局部变量作用域仅限于函数内部。函数内部可以访问全局变量，但不能修改。局部变量只能在函数内部访问。当函数内部嵌套函数时，内部函数可以访问外部函数的变量。了解Python函数内外变量作用域的概念和规则，可以帮助我们更好地编写Python程序。