Python函数局部变量赋值前为何提前触发UnboundLocalError？

代码示例1：无异常的运行结果 #

l = [1, 2, 3, 4, 5]
def foo():
    l.append(10)

foo()

这段代码可以正常运行，核心原因是函数foo内部没有对变量l做任何赋值操作，Python会将l识别为外层作用域的全局变量，正常执行列表追加逻辑。

代码示例2：预期和实际表现不符的运行结果 #

l = [1, 2, 3, 4, 5]
def foo():
    l.append(10)
    print(l)
    l += [10]

foo()

按照直觉判断，异常应该在执行到赋值逻辑l += [10]这行才抛出，但实际运行时，在第一行首次引用l的l.append(10)位置就触发了UnboundLocalError。

• Python判定变量作用域的时机，是函数编译阶段，而非运行阶段。只要函数内部存在对某变量的赋值行为（包括+=这类复合赋值，哪怕赋值代码永远不会被执行），解释器就会直接把这个变量标记为函数的局部变量，根本不会去外层作用域找同名的l变量。
• 这个标记过程在函数定义完成时就已经结束，根本不会等待程序运行到对应的赋值行才生效。
• 这和默认参数的求值逻辑有本质区别：默认参数是在函数定义时就完成实际值的绑定固定，而这里仅仅是做作用域的标记，完全不会读取变量的实际值，谈不上“定义时完成求值”。
• 当程序运行到l.append(10)时，解释器已经认定l是局部变量，但此时这个局部变量还没有完成赋值绑定，因此直接抛出UnboundLocalError，和代码执行流有没有走到赋值行没有关系。

可以通过一个简单实验验证上述逻辑：哪怕把赋值代码放在永远不会触发的分支中：

l = [1, 2, 3]
def foo():
    l.append(10)
    if False:
        l += [10]
foo()

运行后依然会在l.append(10)行抛出UnboundLocalError，足以证明作用域判定是编译期完成的，和运行时的代码走向无关。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者kaktus_car