Python函数的内部和外部变量作用域

在Python中，变量的作用域是指变量在代码中的可见范围。变量的作用域可以分为内部作用域和外部作用域。

内部作用域是在函数内部定义的变量的作用范围。当在函数内部定义一个变量时，该变量只在函数内部有效，即只能在函数内部使用。在函数内部，可以访问外部作用域中定义的变量，称为变量的嵌套作用域。如果函数内部和外部作用域中有同名变量，则函数内部的变量会覆盖外部作用域中的变量。

例如，在下面的代码中，函数test内部定义了变量x和y。这些变量只在函数内部有效，外部的x和y变量不会受到影响。

def test():
    x = 10
    y = 20
    print(x, y)

test()

输出结果为：10 20

如果在函数内部尝试修改外部作用域中的变量，Python会将其视为新的局部变量，而不是修改外部变量。

x = 10

def test():
    x = 20
    print(x)

test()
print(x)

输出结果为：20 10

在上面的代码中，在函数内部尝试修改全局变量x的值，但实际上只是定义了一个新的局部变量x，该变量的作用范围仅限于函数内部。

外部作用域是指在函数外部定义的变量的作用范围。外部作用域中定义的变量可以在整个程序中使用，包括函数内部。在函数内部访问外部作用域的变量时，可以使用关键字global来声明变量为全局变量。

例如，在下面的代码中，函数test内部访问并修改了外部作用域中的变量x。在函数内部使用关键字global声明x为全局变量，这样就可以在函数中修改变量x的值。

x = 10

def test():
    global x
    x = 20
    print(x)

test()
print(x)

输出结果为：20 20

需要注意的是，在函数内部使用全局变量时，如果只是访问全局变量的值而不修改它，就不需要使用global关键字。

作用域链是指在访问变量时，Python解释器按照一定顺序查找变量。首先查找当前作用域内是否有定义该变量，然后查找父级作用域，直到找到全局作用域或内建作用域。

例如，在下面的代码中，函数inner在内部使用了变量x。在函数outer中，同样也定义了一个变量x。当函数inner尝试访问变量x时，解释器会首先查找函数内部是否有定义变量x，如果没有则继续查找外部作用域中的变量x。

x = 10

def outer():
    x = 20
    
    def inner():
        print(x)
        
    inner()

outer()

输出结果为：20

在上面的代码中，函数inner中没有定义变量x，所以它会查找外部作用域中的变量x。因此，最终输出的结果为外部作用域中的变量x的值。

总结起来，Python中的变量作用域分为内部作用域和外部作用域。内部作用域是在函数内部定义的变量，外部作用域是在函数外部定义的变量。在内部作用域中，可以访问外部作用域的变量，并且在函数内部定义的同名变量会覆盖外部作用域的同名变量。在函数内部访问并修改外部作用域的变量时，可以使用global关键字声明变量为全局变量。作用域链决定了在访问变量时解释器的查找顺序。