Python全局变量与局部变量作用域及NameError解析

脚本专家

在 Python 里讨论全局变量和局部变量，最容易踩坑的不是概念本身，而是函数、类和方法中的名字查找顺序。原文的核心结论很直接：局部变量通常只能在定义它的函数内部访问，全局变量可以在模块级直接访问；一旦函数内部对某个名字赋值，这个名字在函数内就会被当作局部变量处理，从而影响读取顺序和报错类型。下面按原文示例，从类变量访问、真正全局变量、同名优先级、UnboundLocalError 和 global 几个场景梳理。

一、类中的变量不能在方法里直接访问
原文先给出一个类变量示例。类中定义 a，方法中定义 b，如果方法里直接 print(a)，编译器会报错，因为 a 是类变量，不是方法内的局部变量，也不是全局变量。错误写法：

2. class variable:
3.     a = '我是类变量'
4.     def showvarible(self):
5.         b = '我是函数变量'
6.         print(a)
7.         print(b)
8. variable().showvarible()

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要访问类变量，可以用类名 variable.a，也可以通过 self.a。两种写法的结果一致：

2. class variable:
3.     a = '我是类变量'
4.     def showvarible(self):
5.         b = '我是函数变量'
6.         print(variable.a)
7.         print(b)
8. variable().showvarible()

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2. class variable:
3.     a = '我是类变量'
4.     def showvarible(self):
5.         b = '我是函数变量'
6.         print(self.a)
7.         print(b)
8. variable().showvarible()

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输出为：
我是类变量
我是函数变量

原文还演示了通过构造函数给实例属性赋值：

2. class variable:
3.     def __init__(self, a):
4.         self.a = '我是类变量'
5.     def showvarible(self):
6.         b = '我是函数变量'
7.         print(self.a)
8.         print(b)
9. variable(1).showvarible()

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这里需要注意，实例化时必须传入参数，因为 __init__ 定义了参数 a。Python 是动态语言，不需要指定参数类型，传 int 如 1 可以，传字符串也可以。这个例子里的 self.a 被赋值为字符串，但参数本身没有类型限制。

二、真正的全局变量和函数局部变量
原文给出真正的全局变量示例：a 定义在模块级，函数内部可以读取；b 定义在函数内部，属于局部变量：

2. a = '我是真正的全局变量'
3. def showvariable():
4.     b = '我一直都是局部变量'
5.     print(a)
6.     print(b)
7. showvariable()

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输出为：
我是真正的全局变量
我一直都是局部变量

如果试图在函数外访问函数内的局部变量 b，就会触发 NameError：

2. a = '我是真正的全局变量'
3. def showvariable():
4.     b = '我一直都是局部变量'
5.     print(a)
6. def showb():
7.     print(b)
8. showvariable()

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典型报错是：
我是真正的全局变量
Traceback (most recent call last):
  File 'F:/leetcode/xxx.py', line 13, in <module>
    showb()
  File 'F:/leetcode/xxx.py', line 9, in showb
    print(b)
NameError: name 'b' is not defined
这说明 b 只属于 showvariable 的局部作用域，函数执行结束后不能在外部继续使用。

三、同名时局部变量优先，函数内赋值会导致 UnboundLocalError
当全局变量和函数内局部变量同名时，函数内部优先使用局部变量：

2. a = '我是真正的全局变量'
3. def showvariable():
4.     a = '我一直都是局部变量'
5.     print(a)
6. print(a)
7. showvariable()

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输出为：
我是真正的全局变量
我一直都是局部变量
也就是模块级先打印全局 a，调用 showvariable 后打印的是函数内局部 a。

更隐蔽的情况是函数内先读取、后赋值：

2. a = 3
3. def showvariable():
4.     a = a * 5
5.     print(a)
6. showvariable()

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这段代码不会输出 15，而是抛出：
Traceback (most recent call last):
  ...
UnboundLocalError: local variable 'a' referenced before assignment
原因不是全局变量不能参与运算，而是函数内部出现了 a = ... 这样的赋值语句，Python 会把 a 视为局部变量。局部变量 a 在参与 a * 5 之前还没有被赋值，所以报 UnboundLocalError。

四、global 声明和赋值顺序
如果确实要在函数内部操作全局变量，需要用 global 声明：

2. def showvariable():
3.     global a
4.     a = '我是global'
5.     print(a)
6. showvariable()

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输出：
我是global

声明后，这个 a 就能在函数外访问：

2. def showvariable():
3.     global a
4.     a = '我是global'
5.     print(a)
6. def showglobal():
7.     print(a)
8. showvariable()
9. showglobal()

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输出：
我是global
我是global

但 global 只是声明，不等于赋值。原文特别强调，必须赋值后才有意义。如果还没有执行赋值就去打印，仍然会报 NameError：

2. def showvariable():
3.     global a
4.     a = '我是global'
5.     print(a)
6. def showglobal():
7.     print(a)
8. print(a)
9. showvariable()
10. showglobal()

复制代码

报错为：
Traceback (most recent call last):
  ...
NameError: name 'a' is not defined
因为此时 global a 还没有完成赋值，模块级 print(a) 访问不到已定义的 a。

五、排查与总结
从这些示例可以归纳出几条实用判断：局部变量只能在函数内部访问；全局变量可以在模块级直接访问，函数内默认可读；函数内对同名变量赋值时，会优先按局部变量处理；要在函数内修改全局变量，需要先写 global 声明，并确保赋值发生在读取之前；类变量不要直接当全局变量或局部变量使用，应通过类名或 self 访问；实例化带 __init__ 参数的类时，必须按形参传入实参。

遇到 NameError: name 'xxx' is not defined，先检查变量是否在当前位置的作用域内，以及 global 后是否已经赋值。遇到 UnboundLocalError: local variable 'xxx' referenced before assignment，通常要检查函数内部是否在后面写了赋值语句，导致该变量被判定为局部变量。把作用域和赋值顺序理清，这类 Python 变量问题就能定位。