Python中嵌套函数覆盖变量

Question

假设我有以下的Python代码：

def outer():
    string = ""
    def inner():
        string = "String was changed by a nested function!"
    inner()
    return string

我希望调用outer()时能返回“字符串被嵌套函数修改了！”，但实际上我得到的是“”。我得出的结论是，Python认为这一行string = "string was changed by a nested function!"是在inner()函数里声明了一个新的变量。我的问题是：我该如何告诉Python使用outer()里的字符串呢？我不能使用global关键字，因为这个字符串并不是全局的，它只是存在于外部作用域中。有什么想法吗？

Answer 1

这事儿我遇到得太多了。每次我在写一个函数的时候，突然想到可以写一个小的辅助函数，但这个辅助函数在别的地方用不到。这时候我就想把它放在里面，作为一个嵌套函数。

我之前有过在JAVA中使用匿名对象的经验（比如定义一个可运行的对象），当时的规则是，匿名对象会把它外面的环境“硬拷贝”一份，也就是外面变量的值。所以如果外面的变量是不可变的（比如 int 或 char），它们就不能被匿名对象修改，因为它们是按值拷贝的；而如果是可变的（比如 collection 或 objects），它们就可以被修改，因为它们是按指针拷贝的（也就是它们在内存中的地址）。

如果你对编程有了解，可以把它理解为按值传递和按引用传递。

在Python中，情况也是差不多的。x=123 是一个赋值操作，它给变量x赋予了一个新含义（并不是修改原来的x），而 list[i]/dict[key] 是对象访问操作，它们实际上是修改了东西。

总之，你需要一个可变对象……才能进行修改（即使你可以用 [] 访问一个元组，但在这里不能用，因为元组是不可变的）。

Answer 2

你也可以通过使用函数属性来解决这个问题：

def outer():
    def inner():
        inner.string = "String was changed by a nested function!"
    inner.string = ""
    inner()
    return inner.string

说明一下：这个方法在 Python 2.x 和 3.x 中都可以用。

Answer 3

在Python 3.x中，你可以使用nonlocal这个关键词：

def outer():
    string = ""
    def inner():
        nonlocal string
        string = "String was changed by a nested function!"
    inner()
    return string

在Python 2.x中，你可以用一个只包含一个元素的列表，并且可以覆盖那个唯一的元素：

def outer():
    string = [""]
    def inner():
        string[0] = "String was changed by a nested function!"
    inner()
    return string[0]