В чем разница между локальной и глобальной переменной?

Локальные vs Глобальные переменные

Это фундаментальная концепция scope (области видимости) в Python. Область видимости определяет, где можно использовать переменную.

Глобальная переменная

global_var = 100  # Доступна везде в модуле

def function1():
    print(global_var)  # 100 — может читать

def function2():
    print(global_var)  # 100 — может читать

function1()
function2()
print(global_var)  # 100 — доступна на уровне модуля

Характеристики глобальной переменной:

• Объявлена на уровне модуля
• Видна во всех функциях и классах модуля
• Существует в течение всего выполнения программы
• Изменение влияет на все, кто её использует

Локальная переменная

def function():
    local_var = 50  # Существует только внутри функции
    print(local_var)

function()  # 50
print(local_var)  # NameError: переменная не существует

Характеристики локальной переменной:

• Объявлена внутри функции
• Видна только в той функции
• Создаётся при вызове функции
• Уничтожается при выходе из функции

Проблема: Чтение и запись

count = 0

def increment():
    print(count)  # Может читать глобальную переменную

increment()  # OK: 0

count = 0

def increment():
    count = count + 1  # UnboundLocalError!
    print(count)

increment()

Почему ошибка? Python видит присваивание (count = ...) и рассматривает count как локальную. Но в выражении count + 1 левая часть (count) ещё не определена.

Решение: Keyword global

count = 0

def increment():
    global count  # Указываем: используй глобальную!
    count = count + 1
    print(count)

increment()  # 1
increment()  # 2
print(count)  # 2

Когда использовать global:

• Нужно изменить глобальную переменную внутри функции
• Указывается в начале функции

Nested функции и LEGB

Python ищет переменные по правилу LEGB:

global_var = "Global"

def outer():
    enclosing_var = "Enclosing"
    
    def inner():
        local_var = "Local"
        print(local_var)
        print(enclosing_var)
        print(global_var)
    
    inner()

outer()

LEGB порядок поиска:

1. Local — локальная переменная
2. Enclosing — в охватывающей функции
3. Global — в модуле
4. Built-in — встроенные (len, print)

Nonlocal: для Enclosing scope

def outer():
    count = 0
    
    def inner():
        nonlocal count
        count += 1
        print(count)
    
    inner()  # 1
    inner()  # 2
    print(count)  # 2

outer()

Best Practices

• Избегай глобальных переменных — используй параметры
• Используй локальные переменные — быстрее и безопаснее
• Классы вместо глобалов — лучший паттерн
• Явно указывай scope — с global и nonlocal

Резюме

• Глобальная — доступна везде в модуле
• Локальная — видна только в функции
• LEGB — порядок поиска переменных
• Лучшая практика — минимизируй глобальные переменные