如何在Python中创建和使用全局变量和局部变量？
在Python中，变量根据它们被定义和使用的位置可以分为全局变量和局部变量。全局变量定义在函数或类的外部，而局部变量定义在函数或方法的内部。全局变量在整个程序运行期间都是可见的，而局部变量只在定义它们的函数或方法执行期间可见。下面我们将详细讨论如何在Python中创建和使用这两种变量。
一、全局变量的创建和使用
全局变量定义在函数或类的外部，即程序的顶层。它们在整个程序运行期间都是可见的，并且可以在程序的任何位置被访问和修改。
以下是一个创建和使用全局变量的例子：
python复制代码
# 创建一个全局变量 | |
global_var = 10 | |
def print_global_var(): | |
# 在函数内部访问全局变量 | |
print("全局变量的值为:", global_var) | |
# 调用函数 | |
print_global_var() # 输出：全局变量的值为: 10 | |
# 修改全局变量的值 | |
global_var = 20 | |
# 再次调用函数 | |
print_global_var() # 输出：全局变量的值为: 20 |
在这个例子中，我们首先创建了一个名为global_var的全局变量，并将其初始化为10。然后，我们定义了一个名为print_global_var的函数，该函数内部直接访问了全局变量global_var并打印了它的值。接着，我们修改了全局变量的值为20，并再次调用了函数，可以看到函数内部访问到的全局变量值已经更新为20。
二、局部变量的创建和使用
局部变量定义在函数或方法的内部，它们的作用域仅限于定义它们的函数或方法。一旦函数或方法执行完毕，局部变量就会被销毁。
以下是一个创建和使用局部变量的例子：
python复制代码
def create_local_var(): | |
# 创建一个局部变量 | |
local_var = 5 | |
print("局部变量的值为:", local_var) | |
# 调用函数 | |
create_local_var() # 输出：局部变量的值为: 5 | |
# 尝试在函数外部访问局部变量（会引发错误） | |
# print(local_var) # NameError: name 'local_var' is not defined |
在这个例子中，我们定义了一个名为create_local_var的函数，并在函数内部创建了一个名为local_var的局部变量。当函数被调用时，局部变量local_var被创建并初始化为5，然后函数打印出它的值。然而，如果我们尝试在函数外部访问这个局部变量（取消注释最后一行代码），Python会抛出一个NameError，因为局部变量在函数外部是不可见的。
三、在函数内部修改全局变量
在函数内部，你可以访问全局变量，但如果你尝试修改它，Python会默认认为你正在创建一个新的局部变量。为了避免这种混淆，你需要在函数内部使用global关键字来显式地声明你要修改的是全局变量。
以下是一个在函数内部修改全局变量的例子：
python复制代码
# 创建一个全局变量 | |
global_var = 10 | |
def modify_global_var(): | |
# 使用global关键字声明我们要修改的是全局变量 | |
global global_var | |
global_var = 20 | |
print("修改后的全局变量的值为:", global_var) | |
# 调用函数 | |
modify_global_var() # 输出：修改后的全局变量的值为: 20 | |
# 在函数外部访问修改后的全局变量 | |
print("函数外部的全局变量的值为:", global_var) # 输出：函数外部的全局变量的值为: 20 |
在这个例子中，我们在modify_global_var函数内部使用global关键字声明了我们要修改的是全局变量global_var，然后将其值修改为20。函数外部的打印语句证明了全局变量的值确实被修改了。
四、总结
全局变量和局部变量在Python中扮演着重要的角色，它们各自有其特定的使用场景。全局变量用于在整个程序中共享数据，而局部变量则用于在函数或方法内部存储临时数据。在使用这两种变量时，需要注意它们的作用域和生命周期，以避免出现意外的错误。同时，也要尽量避免在函数内部修改全局变量，因为这可能会导致程序的可读性和可维护性降低。如果需要在函数之间共享数据，可以考虑使用参数传递、返回值或者将数据封装在对象或数据结构中。
