Python 局部变量与全局变量答案

【问题标题】：Python local vs global variablesPython 局部变量与全局变量
【发布时间】：2015-01-18 10:58:59
【问题描述】：

我了解 Python 中局部变量和全局变量的概念，但我只是想问一下为什么错误会出现在以下代码中。 Python 逐行执行代码，因此在读取第 5 行之前它不知道 a 是局部变量。Python 是否会在尝试执行第 5 行后返回一行并将其标记为错误？

a=0

def test():
    print a  #line 4, Error : local variable 'a' referenced before assignment
    a=0      #line 5

test()

【问题讨论】：

标签： python scope runtime global-variables local-variables

【解决方案1】：

设置和测试

为了分析您的问题，让我们创建两个单独的测试函数来复制您的问题：

a=0

def test1():
    print(a)

test1()

打印0。所以，调用这个函数是没有问题的，但是在下一个函数上：

def test2():
    print(a)  # Error : local variable 'a' referenced before assignment
    a=0  

test2()

我们得到一个错误：

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 2, in test2
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment

反汇编

我们可以反汇编这两个函数（先Python 2）：

>>> import dis
>>> dis.dis(test1)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (a)
              3 PRINT_ITEM          
              4 PRINT_NEWLINE       
              5 LOAD_CONST               0 (None)
              8 RETURN_VALUE

我们看到第一个函数自动加载全局a，而第二个函数：

>>> dis.dis(test2)
  2           0 LOAD_FAST                0 (a)
              3 PRINT_ITEM          
              4 PRINT_NEWLINE       

  3           5 LOAD_CONST               1 (0)
              8 STORE_FAST               0 (a)
             11 LOAD_CONST               0 (None)
             14 RETURN_VALUE

看到a 被分配在其中，尝试从本地进行 LOAD_FAST（作为优化问题，因为函数在运行之前被预编译为字节码。）

如果我们在 Python 3 中运行它，我们会看到几乎相同的效果：

>>> test2()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 2, in test2
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment
>>> 
>>> import dis
>>> dis.dis(test1)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (print) 
              3 LOAD_GLOBAL              1 (a) 
              6 CALL_FUNCTION            1 (1 positional, 0 keyword pair) 
              9 POP_TOP              
             10 LOAD_CONST               0 (None) 
             13 RETURN_VALUE     

>>> dis.dis() # disassembles the last stack trace
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (print) 
    -->       3 LOAD_FAST                0 (a) 
              6 CALL_FUNCTION            1 (1 positional, 0 keyword pair) 
              9 POP_TOP              

  3          10 LOAD_CONST               1 (0) 
             13 STORE_FAST               0 (a) 
             16 LOAD_CONST               0 (None) 
             19 RETURN_VALUE

我们看到我们的错误再次出现在 LOAD_FAST 上。

【讨论】：

【解决方案2】：

Python 不会在你提交的函数代码中逐行执行。它必须首先将其解析为一个执行块。它决定一个变量是局部的还是全局的，这取决于它是否写在（函数）局部级别。事实上，它决定变量是本地的，因此是错误的。

【讨论】：

【解决方案3】：

这是因为，在 python 中，你需要告诉你要修改一个全局变量的值。你这样做：

def test():
  global a
  print a  #line 4, Error : local variable 'a' referenced before assignment
  a=0      #line 5

使用global a，您可以修改函数中的变量。你可能想看看这个：

Python: Why is global needed only on assignment and not on reads?

【讨论】：

【解决方案4】：

简短说明：

a 变量绑定到test 函数。当您尝试打印它时，Python 会抛出错误，因为 local 变量 a 稍后将被初始化。但是如果你删除a=0，代码将毫无问题地执行并输出0。

更长的解释

Python 解释器开始在本地范围内搜索名为 a 的变量。它看到a 确实在函数中声明并且仅在第五行初始化。一旦找到，查找就结束了。

当它尝试处理print a（第四行）时，它会说“哦，男孩，我需要打印一个尚未初始化的变量，我最好抛出一个错误。”

基于函数字节码的解释

如果你运行这段代码：

import dis

a = 0

def test():
  print a  #line 4, Error : local variable 'a' referenced before assignment
  a = 0    #line 5

dis.dis(test)

你会得到这个输出：

  6           0 LOAD_FAST                0 (a)
              3 PRINT_ITEM          
              4 PRINT_NEWLINE       

  7           5 LOAD_CONST               1 (0)
              8 STORE_FAST               0 (a)
             11 LOAD_CONST               0 (None)
             14 RETURN_VALUE

对以上不明确部分的解释：

LOAD_FAST 表示a 的引用正在被压入堆栈。
STORE_FAST 表示 Python 将 0（来自 LOAD_CONST）分配给局部变量 a

所以，问题在于 LOAD_FAST 在 STORE_FAST 之前。

【讨论】：