Biến toàn cục và biến cục bộ trong Python - Python căn bản

Trong bài này chúng ta sẽ tìm hiểu về biến cục bộ và biến toàn cục trong Python. Đây là hai phạm vi hoạt động chủ yếu của một biến trong Python, vì vậy bạn phải hiểu để sủ dụng cho đúng.

Đọc đến bài này thì chắc chắn bạn đã hiểu cách tạo hàm trong Python rồi nhỉ? Bạn cũng biết việc sử dụng biến trong một hàm là quá bình thường. Nhưng chuyện gì xảy ra nếu bạn khai báo tên biến trong hàm trùng với tên của một biến nằm bên ngoài hàm?

Rất đơn giản, chỉ cần biết phạm vi hoạt động của biến là bạn sẽ hiểu được cách hoạt động của Python.

1. Biến toàn cục trong Python là gì?

Trong Python, một biến được khai báo bên ngoài hàm hoặc trong phạm vi toàn cục được gọi là biến toàn cục. Điều này có nghĩa, biến toàn cục có thể được truy cập bên trong hoặc bên ngoài hàm.

Biến toàn cục có tên gọi là Global Variable.

Hãy xem một ví dụ về cách tạo một biến toàn cục trong Python.

x = "Học Python tại Zaidap.com.net"

def foo():
    print("Trong hàm:", x)
foo()
print("Ngoài hàm:", x)

Khi chạy chương trình này thì kết quả sẽ như sau:

Trong hàm : Học Python tại Zaidap.com.net
Ngoài hàm: Học Python tại Zaidap.com.net

Trong đoạn code trên thì biến x là biến toàn cục bởi nó được khai báo bên ngoài hàm, nằm tại vị trí cấp cao nhất của ứng dụng. Giống như Javascript, trong hàm có thể sử dụng biến cục bộ mà không cần phải thông qua việc truyền tham số.

Khi sử dụng biến toàn cục bên trong một hàm thì bạn không được thay đổi giá trị cho biến. Như ví dụ dưới đây là sai, bởi vì mình đã thay đổi giá trị cho biến x.

x = 10

def foo():
    x = x * 2
    print(x)
foo()

Khi chạy chương trình thì sẽ bị lỗi như sau:

UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment

Lý do là đây: Vì bên trong hàm foo() bạn đã thay đổi giá trị cho biến x nên mặc nhiên nó sẽ hiểu biến x là biệc cục bộ, mà biến cục bộ thì đoạn code x = x * 2 sẽ sai vì biến x chưa được khai báo.

Để giải quyết vấn đề này thì bạn sử dụng từ khóa global nhé.

x = 10

def foo():
    global x
    x = x * 2
    print(x)

# In giá trị 20
foo()

# In giá trị 20 vì x = 20
print(x)

Như bạn thấy, biến cục bộ x đã bị thay đổi bên trong hàm foo.

2. Biến cục bộ trong Python là gì?

Trong Python, biến cục bộ được hiểu là biến được khai báo bên trong hàm hoặc phạm vi cục bộ, những biến này gọi là biến cục bộ.

Biến cục bộ có tên gọi là Local Variable.

Hãy xem ví dụ dưới đây:

def foo():
    y = "local"

foo()

# Lệnh này sai vì biến y không tồn tại
print(y)

Do biến y là biến cục bộ nằm bên trong hàm foo() nên đoạn code print(y) là sai, bạn không thể sử dụng biến cục bộ ở bên ngoài hàm được.

Chạy lên kết quả sẽ như sau:

NameError: name 'y' is not defined

3. Từ khóa global trong Python

Mình đã lấy một ví dụ về từ khóa Global ở phần 1 rồi, tuy nhiên mình sẽ giải thích nó kỹ hơn một chút qua phần này nhé.

Để tường minh trong việc sử dụng biến cục bộ trong hàm thì Python cung cấp từ khóa global, khi khai báo từ khóa này cho một biến bất kì thì trình biên dịch sẽ tự hiểu biến đó sẽ trỏ tới một biến cục bộ nằm bên ngoài hàm.

Ví dụ: Sử dụng từ khóa global

x = "global"

def foo():
    global x
    y = "local"
    x = x * 2
    print(x)
    print(y)
    
foo()

Chạy lên kết quả sẽ như sau:

global global 
local

Khi chúng ta thay đổi giá trị cho biến được khai báo global nằm ở trong hàm thì giá trị của biến đó sẽ thay đổi theo. Xem ví dụ dưới đây để hiểu hơn.

x = 5

def plusNum():
    global x
    x = x * 2

plusNum()
print(x) # kết quả là 10

plusNum()
print(x) # kết quả là 20

plusNum()
print(x) # kết quả là 40

Xem hình:

4. Lời kết

Khó khăn nhất là việc khai báo trùng tên ở biến toàn cục và biến cục bộ, vì vậy lời khuyên bạn nên sử dụng biến một cách khoa học, khai báo bằng tham số truyền vào nếu muốn sử dụng biến toàn cục ở bên trong hàm.

Như vậy là mình đã giới thiệu xong khái niệm về biến cục bộ và biến toàn cục trong Python, hy vọng bạn sẽ hiểu ý nghĩa của từng loại biến để sử dụng cho đúng mục đích.