緯緯道來

大四學生,主修資訊工程,熱衷於深度學習與機器學習。初期先以基本的程式教學為主,希望我的文章能夠幫助到你!(https://linktr.ee/johnnyhwu)

〔程式教學〕Python 中的函式 (Function) 觀念 (Part 3)

source: Pixabay

前言

在 Python 中的函式 (Function) 觀念 (Part 2) 一文中,我們了解到 Python 函式中的 Default Argument、Keyword Argument 與 Scope 的觀念,也介紹到 Local Variable (區域變數) 與 Global Variable (全域變數) 的生命週期。在文章的最後,我們也提到 Python Scope 的重要性質:

  • 在 Global Scope 中的程式碼,不可以存取 Local Scope 中的變數 (Local Variable)
  • 在 Local Scope 中的程式碼,可以存取 Global Scope 中的變數 (Global Variable)
  • 在 Local Scope 中的程式碼,不可以存取其他 Local Scope 中的變數 (Local Variable)
  • 假設兩個變數處在不同的 Scope 中,這兩個變數可以使用相同的名字

在本篇文章中,我們將針對這四項性質做更深入的介紹!

在 Global Scope 中的程式碼,不可以存取 Local Scope 中的變數 (Local Variable)

舉例來說,如果執行下方的程式碼:

def say_hello():
    text = "hello"

say_hello()
print(text)

將會出現以下錯誤訊息:

這個錯誤訊息的意思為「text」這一個變數並沒有被宣告過,因此電腦根本不知道他是什麼。但是我們明明就有在 say_hello( ) 函式中定義呀?!

原因在於 say_hello( ) 函式會形成一個 Local Scope,在 Local Scope 中的變數 (text) 為 Local Variable。只有當我們在第四行呼叫 say_hello( ) 函式時,這個 text 變數才會存在。也就是說,當電腦執行到第五行程式碼時,text 變數早就已經不存在,因此才會出現錯誤訊息。

在 Local Scope 中的程式碼,可以存取 Global Scope 中的變數 (Global Variable)

舉例來說,如果執行以下程式碼:

def say_hello():
    print(text)

text = "hello"
say_hello()

將會輸出:

hello

因為在呼叫 say_hello( ) 函式之前,我們已經先定義了「text」這一個變數,text 這一個變數是定義在 Global Scope 中,因此屬於 Global Variable,只有當整個程式都執行完畢時,text 變數才會被消滅。

在 Local Scope 中的程式碼,不可以存取其他 Local Scope 中的變數 (Local Variable)

舉例來說,如果執行以下程式碼:

def say_hello1():
    text1 = "hello1"

def say_hello2():
    text2 = "hello2"
    print(text1)

say_hello2()

將出現以下錯誤訊息:

text1 這個變數並沒有被定義過

這個錯誤訊息的意思為當電腦在執行 say_hello2( ) 函式時,發現「text1」變數並沒有被宣告過。然而,我們不是已經在 say_hello1( ) 函式中宣告過了嗎?

原因在於每一個函式所形成的 Local Scope 都是彼此獨立互不影響的,也就是說在 say_hello2( ) 函式中,完全不知道 say_hello1( ) 函式中發生了什麼事情。因此當我們嘗試顯示 text1 變數的內容時,就會發生錯誤!

假設兩個變數處在不同的 Scope 中,這兩個變數可以使用相同的名字

如同上一點所說的,「在 say_hello2( ) 函式中,完全不知道 say_hello1( ) 函式中發生了什麼事情」因此我們當然可以在兩個函式 (Local Scope) 中使用相同的變數名稱,如下方程式碼所示:

def say_hello1():
    text = "hello1"

def say_hello2():
    text = "hello2"

say_hello2()

say_hello1( ) 與 say_hello2( ) 兩個函式中的內容彼此不會影響。

結語

在本篇文章中,我們了解到 Python 中關於 Scope 的重要觀念。在下一篇文章中,我們將會介紹如果電腦在執行 Python 程式時遇到非預期的狀況,除了中斷程式的執行,產生錯誤訊息之外,我們還可以怎麼處理這些情況。


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01 - Google Colaboratory 介紹
02 - Python 中的加減乘除
03 - Python 中的變數與資料類型
04 - 第一個 Python 程式
05 - Python 中的 Boolean Operator (1)
06 - Python 中的 Boolean Operator (2)
07 - Python 中的 IF, ELSE IF, ELSE
08 - Python 中的迴圈 (Loop) 觀念
09 - Python 中的函式 (Function) 觀念 (Part 1)
10 - Python 中的函式 (Function) 觀念 (Part 2)
11 - Python 中的函式 (Function) 觀念 (Part 3)


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