在函数内部修改全局变量，为什么有时不生效？

小象实战讲义 · Python 编程从入门到实践

在上一节我们学习了函数的基本定义和调用，知道了函数内部可以定义自己的局部变量。但当我们希望在函数内部去修改一个在函数外部定义的全局变量时，可能会遇到一个常见问题：看似修改了，但函数执行完后，全局变量的值并没有改变。本节将通过一个具体的练习，讲解函数内修改全局变量的正确方法，以及 global 关键字的作用。这是理解 Python 变量作用域的关键一步，为后续学习更复杂的函数交互打下基础。

💡 核心导读

• 问题重现：在函数内部直接对全局变量名赋值，为什么不会改变全局变量的值？
• 原因剖析：Python 会默认在函数内部创建一个同名的局部变量，而非修改外部的全局变量。
• 解决方案：使用 global 关键字声明变量，明确告知 Python 要操作的是全局变量。
• 访问与修改的区别：仅读取全局变量的值无需声明 global，只有修改时才需要。

一个令人困惑的示例

我们先来看一段代码，它试图在函数内部修改一个全局变量 age。

age = 20  # 定义一个全局变量 age

def update_age():
    age = 25  # 试图在函数内部修改 age
    print("函数内部 age 的值: {}".format(age))

update_age()  # 调用函数
print("函数外部 age 的值: {}".format(age))

函数内部 age 的值: 25
函数外部 age 的值: 20

执行结果令人困惑：函数内部的 print 显示 age 变成了 25，但函数执行完毕后，外部的 age 依然是 20。这说明函数内部的赋值操作 age = 25 并没有成功修改全局变量 age。

为什么修改不生效？

在 Python 中，当你在函数内部对一个变量进行赋值操作（如 变量名 = 值）时，Python 会默认这个变量是函数的局部变量。即使外部存在同名的全局变量，Python 也会在函数内部创建一个新的局部变量，而不是去修改外部的那个。

所以，在上面的例子中：

1. 全局作用域有一个变量 age = 20。
2. 进入 update_age 函数后，执行 age = 25，Python 认为你要创建一个新的局部变量 age，并将其赋值为 25。
3. 函数内部的 print 打印的是这个局部变量 age 的值（25）。
4. 函数调用结束，局部变量 age 被销毁。
5. 外部的 print 打印的是全局变量 age，它从未被修改过，所以仍然是 20。

如何正确修改全局变量？

如果我们的本意就是要修改那个全局变量 age，就需要使用 global 关键字来明确声明。

global 关键字的作用是：告诉 Python 解释器，后面跟着的变量名指向的是全局作用域中的变量，而不是在函数内部新建局部变量。

修改后的代码如下：

age = 20  # 全局变量 age

def update_age_correctly():
    global age  # 声明 age 是全局变量
    age = 25    # 现在这个赋值操作是针对全局变量 age 的
    print("函数内部 age 的值: {}".format(age))

update_age_correctly()  # 调用函数
print("函数外部 age 的值: {}".format(age))

# 只是读取全局变量，不需要 global 声明
def print_age():
    print("在函数中读取全局 age 的值: {}".format(age))

print_age()

函数内部 age 的值: 25
函数外部 age 的值: 25
在函数中读取全局 age 的值: 25

这次，函数内外的 age 都变成了 25。global age 这行代码是关键，它建立了函数内部标识符 age 与外部全局变量 age 的链接。

读取与修改的区别

一个重要的细节是：如果只是读取（访问）全局变量的值，而不修改它，则不需要使用 global 关键字。

在上面的 print_age 函数中，我们只是在函数内部打印 age，并没有对它赋值，所以 Python 知道这里的 age 指的就是全局变量，不需要任何声明。而 update_age_correctly 中执行了 age = 25（赋值操作），要作用于全局变量，就必须先用 global age 声明。需要 global 的场景只有一个：在函数内部修改全局变量。

📝 动手练一练

1. 下面这段代码想让 add_score 函数把全局变量 score 改成 90，请先判断最后的 print(score) 会输出什么，再运行验证，并说明如何修改才能真的改掉全局变量。

score = 60

def add_score():
    score = 90

add_score()
print(score)

60

score = 60

def add_score():
    global score
    score = 90

add_score()
print(score)

90

常见错误

小结

1. 在函数内部，如果对一个变量进行赋值操作（=），Python 默认会创建一个新的局部变量。
2. 若要修改函数外定义的全局变量，必须在函数内部使用 global 关键字进行声明。
3. global 语句只需要在需要修改全局变量的函数中使用，仅读取全局变量值时不需要。
4. global 声明应置于函数顶部，先声明后使用，避免语法错误。
5. 理解这一机制有助于避免因变量作用域混淆导致的程序逻辑错误。

📋 行动清单

• 将本节第一个示例代码中的 age = 25 前面加上 global age，运行并观察内外 age 值的变化。
• 编写一个函数 reset_age()，在不使用 global 的情况下把 age 赋值为 20，观察函数外的 age 是否改变；再加上 global 重试一次。
• 思考：如果一个函数既需要读取也需要修改某个全局变量，global 声明应该放在哪里？

—— 小象教研组