Как сделать переменную глобальной python

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 05.10.2024

У меня есть функция, которой необходимо сохранять значение от вызова к вызову, при этом это значение используется только в этой функции. Как правильно использовать глобальные переменные в Python? Я пробовал написать нечто подобное:

Но данный код не работает. Может есть другие способы решения данной задачи?

можно просто параметр использовать: def increment(counter=[0]): counter[0] += 1; return counter[0] или closure использовать. В обоих случаях глобальные переменные не используются.

безопасная версия для многопоточных приложений (на CPython): increment = functools.partial(next, itertools.count())

4 ответа 4

Есть несколько способов реализовать подобное поведение.

Глобальные переменные

Первое, что может прийти в голову, это использовать глобальные переменные.
Важно учитывать то, что глобальные переменные доступы на чтение

но простое использование на запись не разрешается:

Более того, при попытке обратиться к переменной сначала на чтение, потом на запись, мы получим ошибку:

Это происходит из-за того, что использование присваивания переменной z обозначает её, как локальную (как в случае 2). Попытка вывести значение локальной переменной, у которой ещё не задано значение, как раз и порождает возникновение этой ошибки.

Аналогичный пример как раз приведён в вашем вопросе. Там тоже переменная someGlobalVar определяется, как локальная, потому что выполняется присваивание. Так как в этом присваивании используется сначала чтение значения ещё не инициализированной переменной someGlobalVar , мы получаем ту же ошибку.

Для того, чтобы этот пример работал, необходимо предварительно пометить переменную, как global :

Аналогично будет работать и в вашем случае.

Использование поля функции

Второй способ, который может прийти в голову, это использование объекта функции для хранения состояния функции.

В этом способе удобно то, что значение ассоциировано с самой функцией.

Стоит быть осторожным, давая имена подобным полям функции, так как в Python 2 у функции есть стандартные поля с названиями, не начинающимися с двух подчёркиваний, например, func_closure , func_code и т.п. Все они начинаются с func_ , поэтому главное не использовать этот префикс и не начинать название поля с __ , в остальных случаях шанс коллизии имён практически равен нулю.

Использование класса с поведением функции

Третий способ заключается в создании класса с поведением функции. Это наиболее удобный и безопасный, по моему мнению, способ реализации подобного поведения. Просто создайте класс и перегрузите его метод __call__ :

Это увеличивает объём кода, но добавляет удобств от использования функциональности класса.

Использование изменяемого объекта, как значение по умолчанию для параметра

Четвёртый способ заключается в том, чтобы создать функцию, у которой будет необязательный параметр, использующий изменяемое значение в качестве состояния:

В качестве объекта состояния можно использовать любой изменяемый объект. Это использует то, что все значения по умолчанию присваиваются один раз.

Использование декоратора, выполняющего необходимые вычисления

Если вернуться к исходному примеру, то для подсчёта числа вызовов функции будет также может быть удобно использовать декораторы. Это позволит в том числе и переиспользовать код.

Для Python 3 код может выглядеть, например, так:

В Python 2 нет nonlocal , но можно использовать изменяемые переменные:

Использоваться это будет следующим образом:

При желании вы можете скомбинировать этот способ с каким-нибудь из описанных ранее.

Из всех выше упомянутых способов я бы рекомендовал использовать классы (так как функция с изменяющимся состоянием уже больше похожа на класс, чем на функцию) или поле функции, в случае необходимости быстрого добавления функциональности в код.

От автора: что такое переменная в Python? Переменная Python является зарезервированной ячейкой памяти для хранения значений. Другими словами, переменная в программе Python передает данные на компьютер для обработки.

Каждое значение в Python имеет тип данных. Различные типы данных в Python: Numbers, List, Tuple, Strings, Dictionary и т. д. Переменные могут быть объявлены с любым именем или даже буквами, например, a, aa, abc и т. д. В этом руководстве мы узнаем, как:

Объявить и использовать переменную

Повторно объявить переменную

Получите курс и узнайте, как создать программу для перевода текстов на Python

Что такое локальные и глобальные переменные

Как удалить переменную

Как объявить и использовать переменную

Повторное объявление переменной

Вы можете повторно объявить переменную даже после того, как уже объявили ее один раз. Здесь у нас есть переменная, инициализированная как, f =0. Позже мы переназначим для переменной f значение «guru99″.

Пример Python 2

Пример Python 3

Объединение переменных

В отличие от Java, который объединяет число со строкой, не объявляя число как строку, Python требует, чтобы число было объявлено как строка, иначе будет отображаться ошибка TypeError.

Для следующего кода вы получите неопределенный вывод:

Локальные и глобальные переменные

В Python, когда вы хотите использовать ту же самую переменную для остальной части вашей программы или модуля, вы объявляете ее глобальной, а если хотите использовать переменную в определенной функции или методе, вы используете локальную переменную.

Давайте разберемся в этой разнице между локальной и глобальной переменными с помощью приведенной ниже программы.

Получите курс и узнайте, как создать программу для перевода текстов на Python

Пример Python 2

Пример Python 3

Используя ключевое слово global, вы можете ссылаться на глобальную переменную внутри функции.

Переменная f объявляется с использованием ключевого слова global. Это НЕ локальная переменная, но та же глобальная переменная, объявленная ранее. Следовательно, когда мы выводим ее значение, результат равен 101

Пример Python 2

Пример Python 3

Удаление переменной

Заключение:

Переменные могут быть объявлены любым именем или даже буквами, например, aa, abc и т. д.

Переменные могут быть повторно объявлены даже после того, как вы объявили их один раз

В Python вы не можете объединить строку с числом напрямую, вам нужно объявить их как отдельную переменную, и после этого вы можете объединить число со строкой

Объявляйте локальную переменную, когда хотите использовать ее для текущей функции

Объявляйте глобальную переменную, когда хотите использовать ту же переменную для остальной части программы

Редакция: Команда webformyself.

Получите курс и узнайте, как создать программу для перевода текстов на Python

В Python переменные внутри функций считаются локальными тогда и только тогда, когда они появляются в левой части оператора присваивания или в каком-либо другом случае связывания; в противном случае такая привязка ищется во включающих функциях вплоть до глобальной области видимости. Это верно, даже если оператор присваивания никогда не выполняется.

Обычно, назначение внутри области действия будет скрывать любые внешние переменные с тем же именем:

Объявляя имя global означает , что, для остальной части сферы, любые присваивания имени будет происходить на верхнем уровне модуля:

global ключевое слово означает , что задания будут происходить на верхнем уровне модуля, а не на верхнем уровне программы. Другие модули все еще будут нуждаться в обычном точечном доступе к переменным внутри модуля.

Подводя итог: для того , чтобы узнать , является ли переменным x является локальной для функции, вы должны прочитать всю функцию:

если вы нашли global x , то x является глобальной переменной
Если вы нашли nonlocal x , то x принадлежит к функции включения, и не является ни местным , ни глобальным
Если вы нашли x = 5 или for x in range(3) или какой -либо другая привязка, то x является локальным переменным
В противном случае x принадлежат некоторой области видимости (области видимости функции, глобальному охвату, или встроенным командам)

Локальные переменные

Если имя связывается внутри функции, то по умолчанию доступны только внутри функции:

Конструкции потока управления не оказывают никакого влияния на объем (за исключением except ), но доступ к переменной , которая еще не была назначена ошибка:

Обычные связывающие операции задание, for петель и дополненные задания , таких как a += 5

Нелокальные переменные

Python 3 добавил новое ключевое слово под названием ** нелокальный **. Ключевое слово nonlocal добавляет переопределение области во внутреннюю область. Вы можете прочитать все об этом в [PEP 3104] [1]. Это лучше всего иллюстрируется парой примеров кода. Одним из наиболее распространенных примеров является создание функции, которая может увеличивать:

Если вы попытаетесь запустить этот код, вы получите ** UnboundLocalError * * потому что на переменную ** num ** ссылаются до того, как она назначена в самой внутренней функции. Давайте добавим нелокальный в смесь:

По сути, `nonlocal` позволит вам назначать переменные во внешней области, но не в глобальной области. Таким образом, вы не можете использовать `nonlocal` в нашей функции` counter`, потому что тогда он попытается назначить глобальную область видимости. Попробуйте, и вы быстро получите `SyntaxError`. Вместо этого вы должны использовать `nonlocal` во вложенной функции. (Обратите внимание, что представленная здесь функциональность лучше реализована с использованием генераторов.)

Обязательное вхождение

Функции пропускают область видимости класса при поиске имен

Классы имеют локальную область видимости во время определения, но функции внутри класса не используют эту область при поиске имен. Поскольку лямбда-выражения являются функциями, а их понимание реализуется с использованием области действия функции, это может привести к неожиданному поведению.

Пользователи , не знакомые с тем, как эта сфера работы можно ожидать , b , c и e для печати class .

Из документации Пайтона на именования и связывания :

Область имен, определенных в блоке класса, ограничена блоком класса; он не распространяется на блоки кода методов - это включает в себя понимания и выражения генератора, поскольку они реализованы с использованием области действия функции. Это означает, что следующее не удастся:

В этом примере используются ссылки из этого ответа по Martijn Питерс, который содержит более глубокий анализ этого поведения.

Команда del

Эта команда имеет несколько связанных, но различных форм.

Если v является переменной, команда del v удаляет переменную из ее сферы. Например:

Обратите внимание , что del является обязательным вхождение, что означает , что , если явно не указано иное ( с использованием nonlocal или global ), del v сделает v локальными по отношению к текущей области. Если вы собираетесь удалить v во внешней области видимости, использовать nonlocal v или global v в том же объеме , в del v убытках.

Во всех следующих случаях намерение команды является поведением по умолчанию, но не поддерживается языком. Класс может быть написан таким способом, который лишает законной силы это намерение.

Эта команда запускает вызов v.__delattr__(name) .

Намерение состоит в том, чтобы сделать атрибут name отсутствует. Например:

Эта команда запускает вызов v.__delitem__(item) .

Намерение состоит в том, что item не будет принадлежать в отображении реализуемого объекта v . Например:

Это на самом деле вызывает v.__delslice__(a, b) .

Намерение аналогично описанному выше, но с кусочками - диапазонами элементов вместо одного элемента. Например:

Местный и глобальный охват

Все variabes Python , которые доступны в какой - то момент в коде либо в локальной области видимости или в глобальном масштабе.

Объяснение состоит в том, что локальная область действия включает в себя все переменные, определенные в текущей функции, а глобальная область действия включает переменную d, определенную вне текущей функции.

Можно проверить, какие переменные находятся в какой области. Встроенные функции locals() и globals() возвращают целые области как словари.

Что происходит с конфликтами имен?

Для того, чтобы изменить глобальную переменную, используйте ключевое слово global :

Область действия определяется для всего тела функции!

Это означает, что переменная никогда не будет глобальной для половины функции и локальной позже, или наоборот.

Может быть много уровней функций, вложенных в функции, но внутри любой функции есть только одна локальная область действия для этой функции и глобальная область. Там нет промежуточных областей.

Оба эти ключевых слова используются для получения доступа на запись к переменным, которые не являются локальными для текущих функций.

global ключевое слово заявляет , что имя должно рассматриваться как глобальная переменная.

С другой стороны, nonlocal , доступный в Python 3, принимает локальную переменную из охватывающей области в локальную область текущей функции.

Из документации Python на nonlocal :

Нелокальный оператор заставляет перечисленные идентификаторы ссылаться на ранее связанные переменные в ближайшей охватывающей области, исключая глобальные переменные.

Синтаксис

Параметры

Примечания

Научим основам Python и Data Science на практике

Это не обычный теоритический курс, а онлайн-тренажер, с практикой на примерах рабочих задач, в котором вы можете учиться в любое удобное время 24/7. Вы получите реальный опыт, разрабатывая качественный код и анализируя реальные данные.

Сегодня мы будем говорить о важных теоретических основах, которые необходимо понимать и помнить, чтобы писать грамотный, читаемый и красивый код. Мы будем вести речь об областях видимости переменных. Эта статья будет полезна не только новичкам, но и опытным программистам, которые пришли в Python из другого языка и хотят разобраться с его механиками работы.

Локальная
Глобальная
Нелокальная

Обычно, речь заходит про области видимости, когда происходит знакомство с функциями. На их примере мы и будем рассматривать работу областей видимости переменных.

Локальная область видимости

Рассмотрим функцию, которая выведет список some_list поэлементно:

Здесь element и some_list – локальные переменные, которые видны только внутри функции, и которые не могут использоваться за ее пределами с теми значениями, которые были им присвоены внутри функции при ее работе. То есть, если мы в основном теле программы вызовем print(element) , то получим ошибку:

Теперь мы поступим следующим образом:

Здесь переменная element внутри функции и переменная с таким же именем вне ее – это две разные переменные, их значения не перекрещиваются и не взаимозаменяются. Они называются одинаково, но ссылаются на разные объекты в памяти. Более того, переменная с именем element внутри функции живет столько же, сколько выполняется функция и не больше. Но будьте аккуратны с тем, чтобы давать локальным и глобальным переменным одинаковые имена, сейчас покажу почему:

Обратите внимание на то, что интерпретатор не указал нам на ошибки. А все потому что sudden_list находится в глобальной области видимости, то есть изнутри функции print_list мы можем к нему обращаться, поскольку изнутри видно то, что происходит снаружи. По причине таких механик работы старайтесь называть локальные переменные внутри функции не так, как называете переменные в глобальной области видимости.

Здесь важно поговорить о константах. Интерпретатору Python нет разницы как вы называете переменную, поэтому код выше будет лучше переписать в следующем виде:

Теперь все на своих местах. Дело в том, что в Python нельзя каким-то образом строго определить константу, как объект, который не должен быть изменен. Так что то, как вы используете значение переменной, имя которой записано заглавными буквами, остается лишь на вашей совести. Другой вопрос, что таким способом записанная переменная даст понять тому, кто будет читать ваш код, что переменная нигде изменяться не будет. Или по крайней мере не должна.

Глобальная область видимости

В Python есть ключевое слово global , которое позволяет изменять изнутри функции значение глобальной переменной. Оно записывается перед именем переменной, которая дальше внутри функции будет считаться глобальной. Как видно из примера, теперь значение переменной candy увеличивается, и обратите внимание на то, что мы не передаем ее в качестве аргумента функции get_candy() .

В результате получим:

Однако менять значение глобальной переменной изнутри функции – не лучшая практика и лучше так не делать, поскольку читаемости кода это не способствует. Чем меньше то, что происходит внутри функции будет зависеть от глобальной области видимости, тем лучше.

Лайфхак: Чтобы не мучиться с именованием переменных, вы можете вынести основной код программы в функцию main() , тогда все переменные, которые будут объявлены внутри этой функции останутся локальными и не будут портить глобальную область видимости, увеличивая вероятность допустить ошибку.

Нелокальная область видимости

Появилось это понятие в Python 3 вместе с ключевым словом nonlocal . Логика его написания примерно такая же, как и у global . Однако у nonlocal есть особенность. Nonlocal используется чаще всего во вложенных функциях, когда мы хотим дать интерпретатору понять, что для вложенной функции определенная переменная не является локальной, но она и не является глобальной в общем смысле.

Насколько это полезно вам предстоит решить самостоятельно. Больше примеров вы можете найти здесь.

В качестве вывода можно сформулировать несколько правил:

Изнутри функции видны переменные, которые были определены и внутри нее и снаружи. Переменные, определенные внутри – локальные, снаружи – глобальные.
Снаружи функций не видны никакие переменные, определенные внутри них.
Изнутри функции можно изменять значение переменных, которые определены в глобальной области видимости с помощью спецификатора global .
Изнутри вложенной функции с помощью спецификатора nonlocal можно изменять значения переменных, которые были определены во внешней функции, но не находятся в глобальной области видимости.

Также хочу пригласить всех желающих на бесплатный вебинар от OTUS, где изучим такой инструмент, как аннотация типов в Python: обсудим причины, по которым его многие недооценивают, рассмотрим ряд примеров из боевой практики, когда аннотация типов могла спасти или спасла ситуацию. Поговорим о том, как и когда внедрять проверку типов на своих проектах.

Читайте также: