Python变量作用域陷阱与规避：提升代码可读性和可维护性

# 1. Python变量作用域基础**

变量作用域定义了变量在程序中可被访问的范围。在Python中，变量作用域有两种类型：

- **局部变量：**在函数或块内定义的变量，只在该函数或块内可见。
- **全局变量：**在函数或块外定义的变量，在整个程序中可见。

理解变量作用域对于编写可读且可维护的代码至关重要。混用局部变量和全局变量会导致难以追踪的错误，而闭包和函数嵌套会进一步复杂化变量作用域。

# 2. Python变量作用域陷阱

### 2.1 局部变量和全局变量混用

在Python中，局部变量和全局变量具有不同的作用域。局部变量在函数或块内定义，仅在该范围内可见。全局变量在模块级别定义，在整个模块中可见。混用局部变量和全局变量会导致难以理解和维护的代码。

**陷阱示例：**

def my_function():
    global x  # 声明x为全局变量
    x = 10  # 赋值给全局变量x
    y = 20  # 局部变量y

my_function()
print(x)  # 输出10
print(y)  # NameError: name 'y' is not defined

在该示例中，`x`被声明为全局变量，因此在函数外也可以访问。然而，`y`是局部变量，仅在函数内可见。因此，在函数外尝试访问`y`会引发`NameError`异常。

### 2.2 闭包中的变量作用域

闭包是包含自由变量的函数。自由变量是指在函数定义之外定义的变量。闭包中的变量作用域规则与局部变量和全局变量类似。

**陷阱示例：**

def outer_function():
    x = 10

    def inner_function():
        print(x)  # 访问自由变量x

outer_function()  # 调用外层函数
inner_function()  # 调用内层函数，输出10

在该示例中，`x`是`outer_function`中的局部变量，但`inner_function`可以访问它，因为`inner_function`是`outer_function`的闭包。

### 2.3 函数嵌套中的变量作用域

当函数嵌套时，内部函数可以访问外部函数的作用域。然而，外部函数无法访问内部函数的作用域。

**陷阱示例：**

def outer_function():
    x = 10

    def inner_function():
        y = 20
        print(x)  # 访问外部函数的变量x

    inner_function()  # 调用内部函数，输出