Python全局变量：程序赋值的全局变量

在Python编程中，全局变量是一个在程序的任何地方都可以访问的变量。但是，Python有一个特殊的规则：只能在程序赋值的全局变量。这意味着，如果在一个函数内部对全局变量进行赋值操作，必须先在函数外部声明它为全局变量，否则Python会将其视为局部变量。

全局变量的声明与使用

首先，让我们通过一个简单的例子来理解全局变量的声明与使用：

# 声明全局变量
global_var = 10

def modify_global():
    # 声明全局变量
    global global_var
    # 修改全局变量的值
    global_var = 20

modify_global()
print(global_var)  # 输出: 20

在上面的例子中，我们首先在函数外部声明了一个全局变量global_var，并将其初始化为10。然后，在modify_global函数中，我们使用global关键字来声明global_var是一个全局变量，这样我们就可以在函数内部修改它的值。

为什么需要global关键字？

Python中的变量作用域分为局部作用域和全局作用域。默认情况下，函数内部声明的变量属于局部作用域，函数外部声明的变量属于全局作用域。当我们在函数内部对一个变量进行赋值操作时，Python会首先在局部作用域中查找该变量。如果找到了，就会修改局部变量的值；如果没有找到，就会在全局作用域中查找。如果全局作用域中也没有找到，Python会认为这是一个新变量，并在局部作用域中创建它。

这就是为什么我们需要使用global关键字。通过使用global关键字，我们告诉Python，我们想要修改的是全局作用域中的变量，而不是在局部作用域中创建一个新的变量。

序列图示例

为了更直观地理解全局变量的作用域和global关键字的作用，我们可以使用Mermaid语法来绘制一个序列图：

sequenceDiagram
    participant User as U
    participant Global as G
    participant Function as F

    U->>G: 声明全局变量 global_var
    U->>F: 调用 modify_global 函数
    F->>G: 使用 global 关键字声明 global_var
    F->>G: 修改 global_var 的值
    U->>G: 输出 global_var 的值

结论

全局变量在Python编程中是一个重要的概念，但使用时需要注意其作用域和赋值规则。通过使用global关键字，我们可以在函数内部修改全局变量的值，而不会意外地创建新的局部变量。理解全局变量的使用规则，可以帮助我们编写更清晰、更易于维护的代码。

最后，记住一点：全局变量虽然方便，但过度使用可能会导致代码难以理解和维护。在可能的情况下，尽量使用局部变量和函数参数来传递数据，以保持代码的模块化和可读性。