變數的作用域

什麼是變數的作用域？

變數的作用域是指變數在程式中可被訪問的範圍。理解變數的作用域對於編寫正確且高效的程式碼至關重要。根據變數的定義位置，Python 中的變數主要分為兩類：全域變數和區域變數。

全域變數與區域變數

• 全域變數（Global Variables）：
  • 定義在所有函式或類別外部的變數。
  • 全域變數可以在整個程式的任何地方被訪問和修改。
  • 這些變數在程式的全域作用域（global scope）中有效。
• 區域變數（Local Variables）：
  • 定義在函式內部的變數。
  • 區域變數只能在該函式內部被訪問和修改。
  • 這些變數在函式的區域作用域（local scope）中有效，一旦函式執行完畢，區域變數就不再存在。

作用域範例

讓我們通過一個簡單的範例來理解全域變數和區域變數的區別：

total = 0  # 這是一個全域變數

def sum(arg1, arg2):
    total = arg1 + arg2  # 這是一個區域變數
    print("函式內是區域變數:", total)
    return total

sum(10, 20)
print("函式外是全域變數:", total)

範例解析：

• total = 0 定義了一個全域變數 total，它可以在程式的任何地方被訪問。
• 在 sum 函式內部，我們定義了一個區域變數 total。這個變數只在 sum 函式內部有效，並不影響全域變數 total。
• 當我們在 sum 函式內部執行 total = arg1 + arg2 時，這個 total 是區域變數，不會修改全域變數 total 的值。
• 執行完 sum(10, 20) 後，程式會輸出區域變數 total 的值，即 30。
• 最後，當我們在函式外部打印 total 時，會輸出全域變數的值，即 0，因為區域變數的修改並未影響全域變數。

輸出結果：

函式內是區域變數 : 30
函式外是全域變數 : 0

使用全域變數和區域變數的注意事項

• 避免名稱衝突：當全域變數和區域變數名稱相同時，Python 會優先使用區域變數。因此，在設計程式時，應避免在全域和區域作用域中使用相同名稱的變數，以防止意外行為。
• 全域變數的修改：如果在函式內需要修改全域變數的值，必須使用 global 關鍵字來明確告訴 Python，這個變數是全域變數，而不是定義一個新的區域變數。

  total = 0  # 全域變數
  
  def update_total(value):
      global total
      total += value  # 修改全域變數 total
  
  update_total(10)
  print("修改後的全域變數:", total)
  

  這個範例演示了如何在函式內部修改全域變數的值。