Python全局与局部变量冲突时解释器判断局部变量的原理

foo = 1
def bar():
    print(foo)
    foo = 5

Python采用**静态作用域（词法作用域）**的变量绑定规则，对函数内的变量作用域判定完全基于代码的静态结构，和运行时的执行顺序无关：
只要函数内部任意位置出现了对某变量的赋值操作（包括隐式赋值，比如参数定义、import导入、for循环变量赋值等），解释器就会默认将该变量标记为当前函数的局部变量，整个函数范围内对该变量的访问都会优先查找局部作用域，不会 fallback 到外层全局作用域。

你给出的代码中bar函数内存在foo = 5的赋值语句，因此解释器直接将函数内所有的foo都判定为局部变量，运行print(foo)时局部foo还没有完成赋值，就会抛出UnboundLocalError。

如果需要强制让解释器将foo识别为全局变量，可以在函数开头添加声明：

def bar():
    global foo
    print(foo)
    foo = 5

解释器在定义函数阶段（也就是首次读到def关键字解析函数的时候，还没有调用函数）就会完成以下预处理：

• 语法解析检查：扫描函数内的所有代码，排查语法错误，存在语法问题会直接抛出SyntaxError，不会进入后续处理流程
• 作用域静态分析：遍历函数内所有的标识符，统计所有被赋值、被定义为参数、通过import引入的变量，将这些变量标记为局部变量，存入函数的__code__.co_varnames属性中，也就是局部变量表
• 字节码生成：将函数的Python代码转换为解释器可执行的字节码，根据之前的作用域分析结果，给变量访问生成对应的指令：局部变量对应LOAD_FAST/STORE_FAST指令，全局变量对应LOAD_GLOBAL/STORE_GLOBAL指令。你给出的例子中print(foo)对应的字节码就是LOAD_FAST 'foo'，运行时只会查找局部变量表，找不到已赋值的变量就会报错

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mumon