Python新手在作用域方面经常容易碰到的问题

通常，当我们定义了一个全局变量（好吧，我这样说是因为讲解的需要——全局变量是不好的），我们用一个函数访问它们是能被Python理解的：
 

bar = 42def foo():  print bar

在这里，我们在foo函数里使用了全局变量bar，然后它也如预想的能够正常运行：
 

>>> foo()42

这样做很酷。通常，我们在使用了这个特性之后就想在所有的代码里用上它。如果像以下的例子中使用的话还是能够正常运行的：
 

bar = [42]def foo():  bar.append(0)foo() >>> print bar[42, 0]

但是，如果我们把bar变一下呢：
 

>>> bar = 42... def foo():...   bar = 0... foo()... print bar42

我们可以看到foo函数运行的好好的并且没有抛出异常，但是当我们打印bar的值的时候会发现它的值仍然是42。造成这种情况的原因就是 bar=0 这行代码，它没有改变全局变量bar的值，而是创建了一个名字也叫bar的局部变量并且它的值为0。这是个很难发现的bug，这会让没有真正理解Python作用域的新手非常痛苦。为了理解Python是如何处理局部变量和全局变量的，我们来看一种更少见的，但是可能会更让人困惑的错误，我们在打印bar的值后定义一个叫bar这个局部变量：
 

bar = 42def foo():  print bar  bar = 0

这样写应该是不会出错的，不是吗？我们在打印了值之后定义了相同名称的变量，所以这应该是不会影响的（Python毕竟是一种解释型语言），真的是这样吗？

出错了

这怎么可能呢？好吧，这里有两处错误。第一点就是关于Python的，作为一种解释型语言（非常酷，我们都同意这一点），是一行一行地执行的。而事实上，Python是一个声明一个声明执行的。为了让你对我想表达的意思有点感觉，赶紧打开你最爱的shell，然后输入以下代码：
 

def foo():

按回车键。正如你看到的，shell里面并没有打出任何输出而是等着让你继续函数的定义。Shell里会一直这样直到你停止定义函数。这是因为定义函数是一个声明。好吧，这是一个混合的声明，里面包含了一些其他的声明，但它仍然是一个声明。直到函数被调用，不然这个函数里的内容是不会执行的。真正执行的是一个function类型的对象被创建出来了。

这引导我们来关注第二点。再强调一下，Python的动态性和解释型的特性让我们相信当 print bar 这行被执行的时候，Python会在首先在局部作用域里寻找叫bar的变量然后再去寻找全局作用域里的。但实际上发生的是局部作用域不是完全动态的。当def 这个声明执行的时候，Python会静态地从这个函数的局部作用域里获取信息。当来到 bar=0 这行的时候（不是执行到这行代码，而是当Python解释器读到这行代码的时候），它会把'bar'这个变量加入到foo函数的局部变量列表里。当foo函数执行并且Python准备执行print bar这行的时候，它就会在局部的作用域里寻找这个变量，由于这个过程是静态的，Python知道这个变量还没有被赋值，这个变量没有值，所以抛出了异常。