python - 嵌套函数中的变量范围

Question

谁能解释一下为什么下面的程序失败了:

def g(f):
  for _ in range(10):
    f()

def main():
  x = 10
  def f():
    print x
    x = x + 1
  g(f)

if __name__ == '__main__':
  main()

消息:

Traceback (most recent call last):
  File "a.py", line 13, in <module>
    main()
  File "a.py", line 10, in main
    g(f)
  File "a.py", line 3, in g
    f()
  File "a.py", line 8, in f
    print x
UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment

但如果我简单地将变量 x 更改为数组，它就可以工作:

def g(f):
  for _ in range(10):
    f()

def main():
  x = [10]
  def f():
    print x[0]
    x[0] = x[0] + 1
  g(f)

if __name__ == '__main__':
  main()

输出

10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

我感到困惑的原因是，如果从 f() 它不能访问 x，为什么如果 x 是可访问的数组？

谢谢。

Answer 1

But this answer says the problem is with assigning to x. If that's it, then printing it should work just fine, shouldn't it?

您必须了解事情发生的顺序。在您的 Python 代码甚至被编译和执行之前，称为解析器 的东西会通读 Python 代码并检查语法。解析器做的另一件事是将变量标记为本地变量。当解析器在局部范围内看到代码中的赋值时，赋值左侧的变量被标记为局部。那时，甚至还没有编译任何东西——更不用说执行了，因此没有分配发生；该变量仅被标记为局部变量。

解析器完成后，编译并执行代码。当执行到打印语句时:

def main():
  x = 10     #<---x in enclosing scope

  def f():
    print x    #<-----

    x = x + 1  #<-- x marked as local variable inside the function f()

打印语句看起来应该继续打印 封闭 范围内的 x(LEGB 查找过程中的“E”)。但是，因为解析器先前将 x 标记为 f() 中的局部变量，python 不会继续越过局部范围(LEGB 查找过程中的“L”)来查找 x。因为在执行 'print x' 时 x 尚未分配给本地范围，python 吐出一个错误。

请注意，即使发生赋值的代码永远不会执行，解析器仍会将赋值左侧的变量标记为局部变量。解析器不知道事情将如何执行，因此它会盲目地在整个文件中搜索语法错误和局部变量——即使是在永远无法执行的代码中。以下是一些例子:

def dostuff ():
    x = 10 

    def f():
        print x

        if False:  #The body of the if will never execute...
            a b c  #...yet the parser finds a syntax error here


    return f

f = dostuff()
f()



--output:--
File "1.py", line 8
     a b c
      ^
SyntaxError: invalid syntax

解析器在标记局部变量时做同样的事情:

def dostuff ():
    x = 10 

    def f():
        print x

        if False:  #The body of the if will never execute...
            x = 0  #..yet the parser marks x as a local variable

    return f

f = dostuff()
f()

现在看看当你执行最后一个程序时会发生什么:

Traceback (most recent call last):
  File "1.py", line 11, in <module>
    f()
  File "1.py", line 4, in f
    print x
UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment

当语句 'print x' 执行时，因为解析器将 x 标记为局部变量，所以 x 的查找在局部范围内停止。

这个“特性”并不是 python 独有的——它也存在于其他语言中。

至于数组的例子，当你这样写的时候:

x[0] = x[0] + 1

告诉 python 去查找一个名为 x 的数组并为它的第一个元素分配一些东西。因为在局部范围内没有对任何名为 x 的东西赋值，所以解析器不会将 x 标记为局部变量。