❄️ Zakres zmiennych

Zakres zmiennych (scope)

Każda zmienna w Pythonie istnieje w określonym zakresie (ang. scope) - obszarze kodu, w którym jest dostępna. Python wyszukuje nazwy zmiennych według reguły LEGB:

Local - wnętrze bieżącej funkcji,
Enclosing - funkcja zewnętrzna (dla funkcji zagnieżdżonych),
Global - poziom modułu (skryptu),
Built-in - wbudowane nazwy Pythona, np. print, len.

x = "globalny"

def zewnetrzna():
    x = "zewnętrzny"

    def wewnetrzna():
        x = "lokalny"
        print(x)  # lokalny

    wewnetrzna()
    print(x)  # zewnętrzny

zewnetrzna()
print(x)  # globalny

Python szuka x zawsze od najwęższego zakresu ku najszerszemu i zatrzymuje się przy pierwszym trafieniu.

Słowo kluczowe `global`

Wewnątrz funkcji przypisanie do nazwy zawsze tworzy nową zmienną lokalną, nawet jeśli istnieje zmienna globalna o tej samej nazwie. Żeby zmodyfikować zmienną globalną, trzeba ją jawnie zadeklarować słowem global.

licznik = 0

def zwieksz():
    licznik += 1  # UnboundLocalError! Python widzi przypisanie i traktuje licznik jako lokalny

zwieksz()

Poprawne rozwiązanie:

licznik = 0

def zwieksz():
    global licznik
    licznik += 1

zwieksz()
zwieksz()
print(licznik)  # 2

Ogranicz użycie global

Zmienne globalne utrudniają testowanie i śledzenie przepływu danych. Zamiast nich lepiej przekazywać wartości przez argumenty i zwracać przez return. global może być uzasadniony np. dla liczników lub flag w małych skryptach.

Słowo kluczowe `nonlocal`

nonlocal działa jak global, ale dotyczy zmiennej z najbliższej otaczającej funkcji (nie globalnej). Jest niezbędne, gdy chcemy zmodyfikować zmienną z funkcji zewnętrznej wewnątrz funkcji zagnieżdżonej.

def zewnetrzna():
    licznik = 0

    def wewnetrzna():
        nonlocal licznik
        licznik += 1

    wewnetrzna()
    wewnetrzna()
    print(licznik)  # 2

zewnetrzna()

Bez nonlocal przypisanie licznik += 1 wewnątrz wewnetrzna rzuciłoby UnboundLocalError, bo Python potraktowałby licznik jako zmienną lokalną.

📝 Zadania

Stwórz plik python1course/zaj02/zakres_zmiennych.py i wykonaj w nim poniższe zadania.

Uruchom poniższy kod i wyjaśnij wynik. Następnie popraw go tak, żeby funkcja resetuj rzeczywiście zerowała licznik globalny.
```
licznik = 10

def resetuj():
    licznik = 0

resetuj()
print(licznik)
```
Napisz funkcję stworz_licznik(), która używa nonlocal do zarządzania wewnętrznym stanem. Funkcja powinna zwracać dwie inne funkcje: zwieksz i pobierz, które odpowiednio inkrementują i odczytują wewnętrzny licznik.

Przykład użycia:
```
zwieksz, pobierz = stworz_licznik()
zwieksz()
zwieksz()
zwieksz()
print(pobierz())  # 3
```
Napisz funkcję stworz_konto(saldo_poczatkowe), która zwraca trzy funkcje: wplac(kwota), wyplac(kwota) i sprawdz(). Każda z nich operuje na wewnętrznym saldzie konta poprzez nonlocal. Funkcja wyplac powinna wypisać ostrzeżenie, jeśli saldo byłoby ujemne po wypłacie.
```
wplac, wyplac, sprawdz = stworz_konto(100)
wplac(50)
wyplac(30)
print(sprawdz())  # 120
wyplac(200)       # Ostrzeżenie: niewystarczające środki
```

❄️ Zakres zmiennych