Python中函数的作用域和变量可见性是怎么样的？

Python中函数的作用域和变量可见性是很重要的知识点，对于刚开始学习Python的人来说是必须掌握的。Python的作用域和变量可见性分为全局变量和局部变量，全局变量指在函数外定义的变量，而局部变量则是在函数内部定义的变量，下面我们就来详细看一下Python中函数的作用域和变量可见性。

1、Python函数作用域及命名空间

Python定义了四种不同的作用域，分别是：

    1.1 L（Local）：局部作用域

    1.2 E（Enclosing）：闭包函数外的函数中

    1.3 G（Global）：全局作用域

    1.4 B（Built-in）：内建作用域

下面我们详细来看一下这四种作用域的含义。

1.1 局部作用域（L）

局部作用域是Python中最小的作用域，它只在本函数内起作用，在函数体内定义的变量只有在函数内部可见，外部无法访问。如果在函数体内和函数外部使用相同变量名，则在函数体内的变量是该变量名的一个新实例。

1.2 闭包函数外的函数中（E）

闭包函数外的函数中表示的是指在函数内部定义一个函数，并且这个内部函数使用外围函数的变量时，这个外围函数就成为了闭包函数。在闭包函数中，内部函数可以访问外部函数中的变量，但不能修改外部函数中的变量。

1.3 全局作用域（G）

在Python程序中定义的变量，一般都是全局的，如果找不到一个变量的定义，Python会默认在全局作用域中查找这个变量。全局作用域里的变量可以在当前模块的任意位置被访问和修改。

1.4 内建作用域（B）

内建作用域是Python内置的一些变量，例如常用的float、int、print等。这些变量在任何模块中都可以访问。

Python的作用域决定了变量在哪个作用域中可用，以及何时可以访问它们。

2、Python变量可见性

在Python中，变量作用域的可见性受到一些规则的保护。如果在函数内部定义了一个变量，则该变量会默认作为局部变量，如果引用并修改全局变量，则需要使用global声明。下面我们看一下Python中变量可见性的几个例子：

2.1 局部变量

在函数体内部定义的变量只有在函数内部可见，外部无法访问。如果在函数体内和函数外部使用相同的变量名，则在函数体内的变量是该变量名的一个新实例。

def test():

    x = 10

    print(x)

    

test()         # 10

print(x)       # NameError: name 'x' is not defined

这里定义了一个函数test()，函数内部定义了一个变量x，当在函数内部调用x时，输出的值为10，如果在函数外调用x，则会出现NameError的错误提示。

2.2 全局变量

当在函数内部访问外部定义的全局变量时，默认情况下，Python会认为该变量是在局部作用域之外定义的全局变量，因此Python会优先使用函数内的局部变量。

x = 10

def test():

    print(x)

    

test()       # 10

在这个例子中，定义了一个全局变量x，在函数内部调用了该变量，输出的结果为10。

2.3 修改全局变量

当我们在函数内部修改全局变量时，我们需要使用global关键字来声明变量为全局变量。

x = 10

def test():

    global x

    x += 5

    print(x)

    

test()       # 15

print(x)     # 15

在这个例子中，我们在函数内部修改了全局变量x的值，并使用global关键字声明x是一个全局变量。当在函数内部使用x时，输出的值为15。