在编程中，全局变量是一种重要的变量类型，它在整个程序的生命周期内始终存在，并且可以在程序的任何位置被访问和修改。全局变量通常用于存储需要在多个函数或模块之间共享的数据，例如配置信息、计数器或缓存数据。
一、什么是全局变量?
全局变量是在函数外部定义的变量，可以在整个程序范围内访问。全局变量的作用域是整个程序，即该程序中的所有函数都可以访问全局变量。全局变量通常用于存储在整个程序运行期间都需要保持的值，如配置设置或应用程序状态。
二、全局变量的定义
在Python中，全局变量的定义非常简单，只需要在程序的开头或者函数的外部定义即可。例如：
# 定义全局变量
global_variable = "I am a global variable"
def function_using_global_variable():
# 在函数内部使用全局变量
print(global_variable)
# 调用函数
function_using_global_variable()
# 输出：I am a global variable
运行
在上述示例中，定义了一个全局变量 global_variable，并赋值为 "I am a global variable"。然后，定义了一个名为 function_using_global_variable 的函数。在这个函数内部，使用 print 语句打印出全局变量 global_variable 的值。
三、在函数内部使用全局变量
默认情况下，函数内部只能获取全局变量的值，而不能修改全局变量的值。如果需要在函数内部修改全局变量的值，必须使用 global 关键字进行声明。例如：
def demo():
global x
x = 3 # 修改全局变量 x 的值
y = 4
global z
z = 5 # 定义全局变量 z
print('inside: x={}, y={}, z={}'.format(x, y, z))
demo()
print('outside: x={}, z={}'.format(x, z))
运行
在这个例子中，x 和 z 都是在函数内部通过 global 关键字声明为全局变量的。因此，它们可以在函数外部被访问和修改。
四、注意事项
避免滥用全局变量：全局变量可以在任何地方被修改，这可能导致程序难以调试和维护。因此，应尽量减少全局变量的使用。
命名冲突：全局变量的命名应避免与局部变量冲突，以减少混淆。
模块化编程：在大型项目中，可以将全局变量定义在一个单独的模块中，然后在需要使用的模块中导入该模块，从而引用全局变量。
五、示例代码
以下是一个综合示例，展示了如何定义和使用全局变量：
# 定义全局变量
a = 10
b = 20
def modify_globals():
global a, b
a = 100
b = 200
print("Inside function: a =", a, ", b =", b)
modify_globals()
print("Outside function: a =", a, ", b =", b)
运行
在这个示例中，a 和 b 是全局变量。在 modify_globals 函数内部，通过 global 关键字声明了 a 和 b 为全局变量，并修改了它们的值。函数外部也可以访问这些修改后的值。
全局变量是在函数外部定义的变量，可以在整个程序范围内访问。通过 global 关键字可以在函数内部修改全局变量的值。然而，使用全局变量时需要注意避免滥用、避免命名冲突和尽量避免修改全局变量。通过合理使用全局变量，可以简化程序设计和提高代码的可维护性。
