在Python编程语言中，局部变量和全局变量是两种常见的变量类型，它们在作用域、生命周期和使用方式上存在显著差异。理解这两者的区别对于编写清晰、可维护的代码至关重要。
一、局部变量的定义与作用
局部变量是在函数内部定义的变量，其作用范围仅限于该函数内部。一旦函数执行完毕，局部变量将不再有效。例如：
def my_function():
x = 10 # x 是局部变量
print(x)
my_function()
print(x) # 报错：x 是局部变量，无法在函数外部访问
运行
在这个例子中，x 是 my_function 函数内部定义的局部变量。当函数调用结束后，x 将被销毁，无法在函数外部直接访问。
局部变量的特点：
作用域：仅限于定义它的函数内部。
生命周期：从变量定义开始，到函数结束时销毁。
存储位置：通常存储在栈中。
命名规则：通常使用小写字母命名，以区分全局变量。
二、全局变量的定义与作用
全局变量是在函数外部定义的变量，其作用范围覆盖整个程序。全局变量可以在所有函数中访问和修改，但需要注意的是，如果全局变量是不可变类型(如整数、字符串、元组)，则可以直接修改;如果是可变类型(如列表、字典、集合)，则需要使用 global 关键字声明，否则会报错。
x = 10 # x 是全局变量
def my_function():
print(x) # 可以访问全局变量 x
x = 20 # 如果 x 是可变类型，可以直接修改
print(x)
my_function()
print(x) # 输出 20
运行
在这个例子中，x 是全局变量，可以在函数内部直接访问。如果 x 是可变类型，如列表，也可以直接修改其值。
全局变量的特点：
作用域：在整个程序中有效。
生命周期：从程序开始运行到结束。
存储位置：通常存储在全局内存区域。
命名规则：通常使用大写字母命名，以区分局部变量。
三、局部变量与全局变量的区别
特性局部变量全局变量
作用域仅限于函数内部整个程序范围内
生命周期函数执行期间有效程序运行期间始终有效
声明方式无需声明，直接赋值无需声明，直接赋值
访问方式仅在函数内部可访问在任何函数或外部均可访问
修改方式无法修改全局变量，除非使用 global可以直接修改，或使用 global 声明
命名规则通常使用小写字母通常使用大写字母
冲突处理如果与全局变量同名，局部变量会覆盖全局变量优先使用全局变量，但需注意命名冲突
四、如何在函数中修改全局变量
如果需要在函数内部修改全局变量，必须使用 global 关键字声明该变量。例如：
x = 10
def my_function():
global x # 声明 x 是全局变量
x = 20 # 修改全局变量 x
print(x)
my_function()
print(x) # 输出 20
运行
在这个例子中，global x 声明 x 是全局变量，因此可以在函数内部修改其值。
五、局部变量与全局变量的优先级
在Python中，局部变量具有更高的优先级。如果一个变量在函数内部和外部同名，Python会优先使用函数内部的局部变量。例如：
x = 10
def my_function():
x = 20 # x 是局部变量
print(x) # 输出 20
my_function()
print(x) # 输出 10(全局变量)
运行
在这个例子中，函数内部的 x 是局部变量，函数外部的 x 是全局变量。函数内部的 x 会覆盖全局变量的值，但函数外部的 x 仍然保持不变。
局部变量和全局变量在Python中扮演着不同的角色。局部变量用于封装函数内部的逻辑，具有较小的作用域和较短的生命周期;而全局变量用于存储程序的全局状态或配置信息，具有较大的作用域和较长的生命周期。理解它们的区别和使用方法，有助于编写高效、可维护的代码。
