Python 函数内部修改全局变量

1. 引言

在 Python 中，全局变量是在整个程序中都能够访问的变量，而函数内部可以访问全局变量。然而，函数内部默认情况下是无法直接修改全局变量的。本文将详细介绍在函数内部如何修改全局变量的方法。

2. 全局变量与局部变量

在理解如何在函数内部修改全局变量之前，我们首先要理解全局变量和局部变量的概念。

• 全局变量是在整个程序中都能够访问的变量，其作用域包括所有函数内部和外部。
• 局部变量是在函数内部定义的变量，其作用域仅限于函数内部。

下面是一个简单的示例，演示了全局变量和局部变量的用法：

# 定义全局变量
global_var = 10

def local_variable_func():
    # 定义局部变量
    local_var = 20
    print("局部变量 local_var 的值为:", local_var)

def global_variable_func():
    # 访问全局变量
    print("全局变量 global_var 的值为:", global_var)

# 调用函数
local_variable_func()
global_variable_func()

输出结果为：

局部变量 local_var 的值为: 20
全局变量 global_var 的值为: 10

在上述示例中，global_var 是一个全局变量，在函数 global_variable_func 中可以直接访问。而 local_var 是一个局部变量，在函数 local_variable_func 中定义，只能在该函数内部使用。

3. 如何在函数内部修改全局变量

一般情况下，函数内部无法直接修改全局变量。在函数内部，如果想要修改全局变量的值，需要使用 global 关键字来声明变量。以下是一个使用 global 关键字修改全局变量的示例：

# 定义全局变量
global_var = 10

def modify_global_var():
    # 使用 global 关键字声明变量
    global global_var
    global_var = 20

# 调用函数
modify_global_var()
print("全局变量 global_var 的值为:", global_var)

输出结果为：

全局变量 global_var 的值为: 20

在上述示例中，通过使用 global 关键字声明 global_var 为全局变量，然后在函数 modify_global_var 中修改了全局变量的值。

注意，在函数内部使用 global 关键字声明的变量，不需要再次赋初始值，否则会把变量重新定义为局部变量。

4. 使用可变数据类型修改全局变量

除了通过 global 关键字修改全局变量的值外，还可以通过使用可变数据类型来修改全局变量。可变数据类型的值在函数内部被修改，全局变量也会随之改变。这是因为可变数据类型是可修改的，而不可变数据类型是不可修改的。

以下是一个使用可变数据类型修改全局变量的示例：

# 定义全局变量
global_list = [1, 2, 3]

def modify_global_list():
    # 通过修改列表元素来修改全局变量
    global_list[0] = 4

# 调用函数
modify_global_list()
print("全局变量 global_list 的值为:", global_list)

输出结果为：

全局变量 global_list 的值为: [4, 2, 3]

在上述示例中，通过修改列表元素来修改全局变量 global_list 的值。

需要注意的是，如果尝试在函数内部重新赋值一个新的对象给全局变量，例如 global_list = [4, 2, 3]，这不会改变全局变量的值，而只是在函数内部重新定义了一个新的局部变量。

5. 使用 nonlocal 关键字修改嵌套函数中的变量

除了全局变量外，我们也可以在函数内部修改嵌套函数的变量。嵌套函数是在一个函数内部定义的函数。

如果想在嵌套函数内部修改嵌套函数外部的变量，可以使用 nonlocal 关键字。以下是一个使用 nonlocal 关键字修改嵌套函数变量的示例：

def outer_func():
    outer_var = 10

    def inner_func():
        # 使用 nonlocal 关键字声明变量
        nonlocal outer_var
        outer_var = 20

    inner_func()
    print("嵌套函数外部的变量 outer_var 的值为:", outer_var)

# 调用函数
outer_func()

输出结果为：

嵌套函数外部的变量 outer_var 的值为: 20

在上述示例中，使用了 nonlocal 关键字声明 outer_var 为嵌套函数 inner_func 外部的变量，然后在 inner_func 中修改了 outer_var 的值。

需要注意的是，nonlocal 关键字仅限于嵌套函数内部使用，无法在全局变量或一般函数内部使用。

6. 总结

在 Python 中，函数内部默认情况下无法直接修改全局变量。为了在函数内部修改全局变量的值，我们可以使用 global 关键字声明变量为全局变量，或者使用可变数据类型来修改全局变量。此外，在嵌套函数中，可以使用 nonlocal 关键字来修改嵌套函数外部的变量。