循序渐进学Python之函数的嵌套(1)(3)

五、变量名的查找顺序

上面说过，Python中的变量有四种作用域，那么当函数引用一个变量时，它是以怎样的顺序在这些作用域中查找变量呢？下面我们将详细说明。

当某个函数引用一个变量时，比如变量x，它首先在该函数的局部作用域中查找该变量，如果在局部作用域中有对该变量的赋值语句，并且没有用关键词global，即没有将其声明为全局变量，如下所示：

x = 6

这相当于在该函数内部定义了一个局部变量，那么这个名为x值为6的整型变量就是我们要找的。如果在当前函数的局部作用域中没有找到该变量的定义，并且当前函数是某个函数的内部函数的话，那么继续由内向外在所有外部函数中查找该变量的定义，并且将最先找到的赋值语句作为它的定义，并将第一个赋给它的值作为我们要找的变量的值。如果在所有外部函数中都没有找到该变量的定义，或者根本就没有外部函数，那么继续在全局作用域中查找。如果在全局作用域中还没有找到x的定义，那么就到Python内建的作用域去找，如果四个作用域都没找到的话，则说明引用了一个未加定义的变量，这时Python解释器就会报错。

读者可以对照图4进行理解。

下面我们以示例代码进行讲解，代码如下所示：

def f():
x = 0
def f1():
x = 1
def f2():
x = 2
def f3():
x = 3
print '目前在函数f3）中，变量x的值为：',x
print '目前在函数f2）中，变量x的值为：',x
f3()
print '目前在函数f1）中，变量x的值为：',x
f2()
print '目前在函数f）中，变量x的值为：',x
f1()

上述代码中出现了多层嵌套的函数，其中函数f3）嵌套在函数f2）中，函数f2）嵌套在函数f1）中，函数f1）嵌套在函数f）中。但是，每个函数中都对变量x进行了定义，所以各个函数都能在其局部定义域中找到变量x。上述代码在交互式环境下的执行结果如下所示：

图7  在局部作用域中找到变量x的情形

在函数f）中，变量x被赋值为0，根据查找变量时先从当前函数的局部作用域下手的规则，函数f）看到的变量x的值就是0，其它函数依此类推。

现在我们对上述代码稍作修改，将函数f3）和函数f2）中对变量x的定义去掉，看一下在当前函数中找不到变量的定义时的情形，代码如下所示：

def f():
x = 0
def f1():
x = 1
def f2():
def f3():
print '目前在函数f3）中，变量x的值为：',x
print '目前在函数f2）中，变量x的值为：',x
f3()
print '目前在函数f1）中，变量x的值为：',x
f2()
print '目前在函数f）中，变量x的值为：',x
f1()

上述修改后的代码在交互环境下执行情况如下所示：

图8   在局部作用域中找不到变量x的情形

从图8可以看出，在函数f3）、f2）、f1）中，变量的值都为1；只有在f0）中变量的值为0。对于函数f3）来说，当它打印变量x的值时，首先在其局部作用域中寻找变量x的定义，因为没有找到，所以继续向外到其外部函数f2）中寻找，结果在函数f2）的局部变量中也没有找到变量x的定义，所以又向函数f2）的外部函数即函数f1）中寻找，这次找到了变量x的定义，即

x = 1