Как в Python можно работать с переменными из разных областей видимости, если они перекрываются?

Вопрос о работе с переменными из разных областей видимости, когда они перекрываются, в Python затрагивает понимание ключевых слов global и nonlocal, а также правила LEGB (Local, Enclosing, Global, Built-in).

Ключевые слова global и nonlocal:

• global: Используется для доступа и изменения глобальных переменных внутри функций. Без global внутри функции, если присвоить значение переменной с именем, совпадающим с глобальной, будет создана локальная переменная с таким же именем. Использование global говорит интерпретатору, что нужно работать с переменной из глобальной области видимости.
• nonlocal: Используется внутри вложенных функций (функций внутри функций) для доступа и изменения переменных из ближайшей неглобальной области видимости (enclosing scope). По сути, позволяет "подняться" на один уровень вверх по областям видимости. Если nonlocal не указан, будет создана локальная переменная внутри вложенной функции.

Примеры:

Пример с global:

        global_var = 10

        def my_function():
            global global_var  # Указываем, что работаем с глобальной переменной
            global_var = 20     # Изменяем глобальную переменную
            print(f"Внутри функции: {global_var}")

        my_function()
        print(f"Вне функции: {global_var}") # Выведет 20
    

Пример с nonlocal:

        def outer_function():
            outer_var = 10

            def inner_function():
                nonlocal outer_var # Указываем, что работаем с переменной из outer_function
                outer_var = 20    # Изменяем переменную outer_var
                print(f"Внутри inner_function: {outer_var}")

            inner_function()
            print(f"Внутри outer_function: {outer_var}") # Выведет 20

        outer_function()
    

Что произойдет, если не использовать global или nonlocal:

        global_var = 10

        def my_function():
            global_var = 20 # Создается ЛОКАЛЬНАЯ переменная global_var
            print(f"Внутри функции: {global_var}")

        my_function()
        print(f"Вне функции: {global_var}") # Выведет 10 (глобальная переменная не изменилась)
    

Рекомендации:

• Старайтесь избегать чрезмерного использования global и nonlocal. Они могут сделать код сложнее для понимания и отладки.
• Предпочитайте передавать переменные в качестве аргументов функций и возвращать значения, когда это возможно. Это делает код более явным и управляемым.
• Тщательно продумывайте структуру вашего кода и области видимости переменных, чтобы минимизировать необходимость в этих ключевых словах.

В заключение, Python предоставляет инструменты для работы с переменными из разных областей видимости, но их следует использовать осознанно и с пониманием последствий.