Python闭包变量问题：解决内部函数变量引用报错及外部赋值方法

问题1：如何从函数外部为函数内部的变量赋值？ #

可以通过以下几种方式实现：

• 用可变对象做容器：列表、字典这类可变对象在函数内部修改时，不会被判定为局部变量，外部直接操作该对象就能改变内部关联的值

  def foo():
      val = ['not changed yet']
      def bar():
          print(val[0])
      bar()
      return val
  
  # 外部修改内部变量
  inner_val = foo()
  inner_val[0] = 'changed from outside'
  foo()  # 输出 'changed from outside'
  

• 返回内部变量的操作接口：在外层函数返回用于读取、修改内部变量的函数，外部通过调用这些接口来操作变量

  def foo():
      val = 'not changed yet'
      def get_val():
          return val
      def set_val(new_val):
          nonlocal val
          val = new_val
      def bar():
          print(val)
      bar()
      return get_val, set_val
  
  get_val, set_val = foo()
  set_val('changed from outside')
  print(get_val())  # 输出 'changed from outside'
  

• 封装为类属性：用类包裹变量和相关函数，外部通过实例对象直接访问、修改属性

  class Foo:
      def __init__(self):
          self.val = 'not changed yet'
      def bar(self):
          print(self.val)
  
  obj = Foo()
  obj.bar()  # 输出 'not changed yet'
  obj.val = 'changed from outside'
  obj.bar()  # 输出 'changed from outside'
  

问题2：代码报错原因及解决方法 #

错误原因 #

Python的作用域规则是：如果函数内部存在对某个变量的赋值操作，Python会默认把这个变量视为该函数的局部变量。你的代码里，bar函数中有val = 'changed'的赋值语句，所以Python会将val判定为bar的局部变量。但在赋值前先执行了print(val)，此时局部变量val还未定义，就会抛出local variable 'val' referenced before assignment错误。

解决方法 #

使用nonlocal关键字声明val是来自外层嵌套函数（foo）的变量，这样Python会去外层作用域查找该变量，同时允许在bar内修改它：

def foo() -> None:
    val = 'not change yet'
    def bar() -> None:
        nonlocal val  # 声明val来自外层嵌套作用域
        print(val)
        val = 'changed'
        print(val)
    bar()
foo()

执行这段代码会依次输出：

not change yet
changed

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Zigatronz