19.1 变量的作用域（掌握）
在编程中，作用域指的是变量可以被访问的范围。在 Python 中，变量的作用域分为局部作用域和全局作用域。
- 局部作用域（Local Scope）：在函数内部定义的变量，只能在该函数内部使用，函数外部无法访问这些变量。
- 全局作用域（Global Scope）：在整个程序中定义的变量，通常位于函数外部，可以在程序的任何位置访问。
19.2 局部变量（掌握）
局部变量是在函数内部定义的变量。它的作用范围仅限于该函数，函数外部无法访问这个变量。局部变量的生命周期在函数执行期间，当函数执行完毕，局部变量也随之销毁。
19.2.1 局部变量的定义和访问
- 定义：在函数内部直接赋值给变量即定义了局部变量。
- 访问：只能在定义它的函数内部访问。
示例：
def my_function(): local_var = 10 # 局部变量 print("局部变量:", local_var) my_function() # 输出: 局部变量: 10 # print(local_var) # 会引发 NameError，因为函数外无法访问 local_var
在上面的示例中，local_var 是 my_function() 函数内部的局部变量，它只能在该函数内部使用。函数外部无法访问 local_var，否则会引发 NameError。
19.2.2 局部变量的优先级
在函数内部，如果局部变量和全局变量同名，局部变量会优先被使用。局部变量的优先级高于同名的全局变量。
示例：
x = 5 # 全局变量 def my_function(): x = 10 # 局部变量 print("函数内部的 x:", x) # 输出: 函数内部的 x: 10 my_function() print("函数外部的 x:", x) # 输出: 函数外部的 x: 5
在这个示例中，虽然 x 在函数外部被定义为全局变量，但在 my_function() 中重新定义了一个同名的局部变量 x，因此在函数内部会使用局部变量，而不会影响函数外部的全局变量。
19.3 全局变量（掌握）
全局变量是在函数外部定义的变量。全局变量可以在整个程序的任何地方访问，包括函数内部和外部。全局变量的生命周期贯穿程序的执行过程。
19.3.1 全局变量的定义和访问
- 定义：在函数外部直接赋值给变量。
- 访问：可以在函数内部和外部访问。
示例：
global_var = 20 # 全局变量 def my_function(): print("函数内部的全局变量:", global_var) my_function() # 输出: 函数内部的全局变量: 20 print("函数外部的全局变量:", global_var) # 输出: 函数外部的全局变量: 20
在这个示例中，global_var 是一个全局变量，既可以在 my_function() 函数内访问，也可以在函数外部访问。
19.3.2 使用 global 关键字修改全局变量
在函数内部，可以通过 global 关键字声明一个变量为全局变量，从而修改该全局变量的值。
示例：
count = 0 # 全局变量 def increment(): global count # 声明使用全局变量 count += 1 # 修改全局变量 increment() print("全局变量 count 的值:", count) # 输出: 全局变量 count 的值: 1
在这个示例中，通过 global count 声明 count 为全局变量，从而可以在 increment() 函数中修改 count 的值。
19.3.3 不使用 global 的情况下
如果没有使用 global 关键字直接在函数内部赋值同名变量，Python 会将该变量视为局部变量，不会影响同名的全局变量。
示例：
total = 100 # 全局变量 def reset_total(): total = 0 # 局部变量，不会影响全局的 total print("函数内部的 total:", total) # 输出: 函数内部的 total: 0 reset_total() print("全局的 total:", total) # 输出: 全局的 total: 100
在这个示例中，函数 reset_total() 中定义的 total 是一个局部变量，并不会影响函数外部的全局变量 total。
19.4 全局变量和局部变量的注意事项（掌握）
- 避免过度使用全局变量：全局变量在程序的任何地方都可以被修改，可能会导致意外错误。通常建议使用局部变量，除非确有必要才使用全局变量。
global的使用：如果需要在函数内部修改全局变量，必须使用global关键字，否则 Python 会默认将其视为局部变量。- 变量的生命周期：全局变量在程序运行期间始终存在，而局部变量只在函数执行期间有效，函数执行结束后局部变量会被销毁。
- 命名冲突：避免在局部作用域中定义与全局变量同名的变量，以免造成混淆。
- 可读性问题：过多的全局变量会降低代码的可读性和可维护性，增加调试难度。
19.5 全局变量和局部变量的综合示例（掌握）
以下是一个综合示例，展示全局变量、局部变量和 global 关键字的使用场景。
示例：
balance = 1000 # 全局变量，初始余额 def deposit(amount): """存款操作""" global balance # 声明 balance 为全局变量 balance += amount # 修改全局变量 print(f"存款 {amount} 元，当前余额：{balance}") def withdraw(amount): """取款操作""" if amount > balance: print("余额不足") else: global balance balance -= amount print(f"取款 {amount} 元，当前余额：{balance}") def check_balance(): """查询余额""" print(f"当前余额为：{balance}") # 操作示例 deposit(500) # 存款 500 元 withdraw(200) # 取款 200 元 check_balance() # 查询余额
在这个示例中，balance 是一个全局变量，用于记录账户余额。deposit()、withdraw() 和 check_balance() 是三个函数，分别用于存款、取款和查询余额。deposit() 和 withdraw() 函数通过 global 关键字来声明 balance 为全局变量，从而可以在函数内部修改全局变量 balance 的值。
