Python变量作用域与闭包：揭秘闭包的内存管理机制

# 1. Python变量作用域概述

Python变量的作用域定义了变量在程序中可见和可用的范围。理解作用域对于编写健壮且可维护的Python代码至关重要。Python有三种主要的作用域：局部作用域、全局作用域和内置作用域。

局部变量在函数或方法内定义，仅在该函数或方法内可见。它们在函数或方法执行期间创建，并在执行完成后销毁。局部变量通常用于存储临时数据或函数或方法的中间结果。

全局变量在模块或脚本的全局范围内定义，在整个模块或脚本中可见。它们在模块或脚本导入或执行时创建，并在模块或脚本执行完成后销毁。全局变量通常用于存储应用程序的全局状态或配置信息。

# 2. Python变量作用域深入解析

### 2.1 局部作用域

#### 2.1.1 局部变量的定义和使用

局部作用域是指在函数或代码块内定义的变量。这些变量只能在定义它们的函数或代码块内访问。

要定义局部变量，只需在函数或代码块内使用赋值语句。例如：

def my_function():
    local_variable = 10

在这个例子中，`local_variable` 是在函数 `my_function` 内定义的局部变量。

#### 2.1.2 局部变量的生存周期

局部变量的生存周期与函数或代码块的执行时间一致。当函数或代码块执行完毕，局部变量将被销毁。

### 2.2 全局作用域

#### 2.2.1 全局变量的定义和使用

全局作用域是指在函数或代码块外部定义的变量。这些变量可以在整个程序中访问。

要定义全局变量，可以在函数或代码块外部使用赋值语句。例如：

global_variable = 20

在这个例子中，`global_variable` 是在函数外部定义的全局变量。

#### 2.2.2 全局变量的生存周期

全局变量的生存周期与整个程序的执行时间一致。这意味着，只要程序还在运行，全局变量就会一直存在。

### 2.3 内置作用域

#### 2.3.1 内置变量的定义和使用

内置作用域是指 Python 内置的变量。这些变量可以在任何地方访问，无需显式定义。

内置变量包括：

- `True` 和 `False`：布尔值
- `None`：空值
- `__name__`：当前模块的名称
- `__doc__`：当前模块的文档字符串

#### 2.3.2 内置变量的生存周期

内置变量的生存周期与 Python 解释器的执行时间一致。这意味着，只要 Python 解释器在运行，内置变量就会一直存在。

### 2.4 作用域解析示例

为了更好地理解作用域，我们来看一个示例：

def outer_function():
    global_variable = 10

    def inner_function():
        local_variable = 20
        print(local_variable)  # 输出 20
        print(global_variable)  # 输出 10

    inner_function()
    print(global_variable)  # 输出 10

在这个示例中：

- `global_variable` 是在 `outer_function` 中定义的全局变量。
- `local_variable` 是在 `inner_function` 中定义的局部变量。
- 在 `inner_function` 中，可以访问 `local_variable`