# Python的LEGB作用域是什么？
面试官问："Python如何查找变量？什么是LEGB规则？"
很多人只知道"局部变量和全局变量"，但说不清楚嵌套函数的作用域、为什么有时会报UnboundLocalError，以及Built-in作用域包含什么。
# 简要回答
Python使用LEGB规则查找变量，按以下顺序依次搜索：
- L（Local）：当前函数的局部作用域。
- E（Enclosing）：外层函数的局部作用域（闭包）。
- G（Global）：模块的全局作用域。
- B（Built-in）：内置作用域，包含
len、print等内置函数和异常。
查找时从内向外，找到第一个匹配的名字就停止。如果四层都找不到，抛出NameError。
赋值默认创建局部变量。如果函数内对一个名字赋值，Python认为它是局部变量，查找时只在局部作用域找；如果赋值前尝试读取，会抛出UnboundLocalError。
# 详细回答
# 四层作用域
x = "global" # Global作用域
def outer():
y = "enclosing" # Enclosing作用域
def inner():
z = "local" # Local作用域
print(z) # local，找到L
print(y) # enclosing，L找不到，找E
print(x) # global，L和E找不到，找G
print(len) # <built-in function len>，L、E、G找不到，找B
inner()
outer()
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inner函数查找变量时：
- 先在自己的局部作用域（L）找。
- 找不到，到外层函数
outer的作用域（E）找。 - 还找不到，到模块全局作用域（G）找。
- 最后到内置作用域（B）找。
# Built-in作用域
内置作用域包含Python自动导入的所有内置函数、异常和常量：
print(__builtins__.__dict__.keys())
# dict_keys(['__name__', '__doc__', 'abs', 'all', 'any', ..., 'len', 'print', 'range', ...])
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可以在任何地方使用len、print、range等，不需要导入，因为它们在Built-in作用域中。
# Enclosing作用域与闭包
嵌套函数可以访问外层函数的局部变量：
def outer():
count = 0
def inner():
print(count) # 访问外层函数的局部变量
inner() # 0
outer()
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inner的Enclosing作用域是outer的局部作用域。这是闭包的基础。
# 赋值创建局部变量
函数内对名字赋值，Python认为它是局部变量：
x = 10
def func():
x = 20 # 创建局部变量x，覆盖全局x
print(x) # 20
func()
print(x) # 10，全局x未被修改
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# UnboundLocalError陷阱
x = 10
def func():
print(x) # UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment
x = 20
func()
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为什么会报错？因为函数内对x赋值，Python在编译时认为x是局部变量。执行print(x)时，局部作用域中x还没有绑定值，所以抛出UnboundLocalError。
解决方法：用global声明（见下一篇文章《global和nonlocal有什么区别？》）。
# 全局变量只读不写
函数内可以读取全局变量，但不能修改：
count = 0
def increment():
count = count + 1 # UnboundLocalError
increment()
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右侧的count需要先读取值，但左侧的count是赋值操作，Python认为count是局部变量。在赋值前读取局部变量，抛出UnboundLocalError。
# 类定义不引入作用域
类定义内的名字不在函数的查找链中：
class MyClass:
x = 10
def method(self):
print(x) # NameError: name 'x' is not defined
obj = MyClass()
obj.method()
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method查找x时，按LEGB顺序查找，不会查找类命名空间。必须写成self.x或MyClass.x。
# 列表推导式的作用域
Python 3中，列表推导式有自己的局部作用域：
x = "global"
result = [x for x in range(3)]
print(x) # global，推导式内的x不影响外部
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推导式的循环变量是局部的，不会泄漏到外层作用域。
# 知识拓展
Q1：可以在程序中动态修改作用域吗？
不能直接修改作用域链，但可以用locals()和globals()访问作用域字典：
def func():
x = 10
print(locals()) # {'x': 10}
x = 20
print(globals()['x']) # 20
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不推荐动态修改globals()返回的字典，可读性差且容易出错。
Q2：del删除变量后，外层同名变量会暴露出来吗？
不会。del删除当前作用域的名字，但不会让外层同名变量在当前作用域可见：
x = 10
def func():
x = 20
del x
print(x) # NameError: name 'x' is not defined
func()
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删除x后，局部作用域中不再有x，查找时会向外层查找，但如果函数内某处对x赋值，Python在编译时就认为x是局部变量，删除后再访问会报错。
Q3：内置函数能被覆盖吗？
可以，但不推荐：
len = 100 # 覆盖内置函数len
print(len([1, 2, 3])) # TypeError: 'int' object is not callable
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全局作用域的len覆盖了Built-in作用域的len。删除后恢复：
del len
print(len([1, 2, 3])) # 3
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Q4：嵌套多层时，查找会跨越多个Enclosing作用域吗？
会：
def outer():
x = "outer"
def middle():
def inner():
print(x) # outer，逐层向外查找
inner()
middle()
outer()
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inner查找x时，先查Local，再查middle的Enclosing，再查outer的Enclosing，最后在outer的局部作用域找到。
Q5：LEGB规则在模块导入时适用吗？
适用。导入模块后，模块名是全局作用域的名字；模块内的名字在模块自己的全局作用域中。