python - 可变性、局部性和循环

Question

我有一些来自初学者编码练习的代码:

numbers = []
i = 0

def populate(maximum, step):
    while i < maximum:
        numbers.append(i)
        i = i + step

populate(10, 2)

堆栈跟踪失败:

Traceback (most recent call last):
    File "test_python.py", line 9, in <module>
        populate(10, 2)
    File "test_python.py", line 5, in populate
        while i < maximum:
UnboundLocalError: local variable 'i' referenced before assignment

这是迄今为止我对问题的理解......

• i是一个 int，因此它是不可变的，并且 numbers是一个列表并且是可变的
• 自 i是不可变的，在超出范围时可以读取。然而，当它不在范围内时(即在 populate 函数中)覆盖它，会导致 UnboundLocalError
• 自 numbers是一个可变列表，追加到它不会导致覆盖，因此不会导致 UnboundLocalError

• 如果对 populate 进行简单更改方法，程序运行成功(由于i没有被覆盖)

  def populate(maximum, step): new_i = i while new_i < maximum: numbers.append(i) new_i = new_i + step

• 如果我注释掉i = i + 1行中，while 循环(显然)永远运行，但程序不会失败。

我的问题是，为什么 Python 在遇到第 5 行的 while 循环时失败，而不是第 7 行的实际问题 ( i = i + 1 )？这是解释器将 while 循环作为代码块的一些工件吗？

这段代码在正确的位置失败了:

def populate(maximum, step):
    while i < maximum:
        raise Exception("foo")

堆栈跟踪:

Traceback (most recent call last):
    File "test_python.py", line 12, in <module>
        populate(10, 2)
    File "test_python.py", line 6, in populate
        raise Exception("foo")
Exception: foo

另一个注意事项:这似乎仅是在控制 block 的开头使用变量时的情况(即 while i < maximum )。每种类型的控制 block 都会发生相同的行为:while、for、if、elif 等。

Answer 1

可变性在这里是一个转移注意力的话题。可变值与不可变值一样受作用域的影响。事实上，Python 语言中没有专门处理可变值(然而，这是一个常见的神话)。

关键的一点是名称的范围在每个范围中都是固定的。在populate 范围内，每个 名称都必须是本地名称或全局名称:此决定是方法字节码的一部分。

只能从封闭范围中查找只读名称。但是，对作用域内任何位置的名称进行赋值会强制将其视为作用域中任何地方的局部变量。 (除非您使用 global 或 nonlocal 关键字。)

因此，如果您要在方法中任何地方分配i，则i必须是该方法的本地新变量，并且不是全局的i。如果您希望 i 表示全局 i，只需在方法顶部添加这一行:

global i