为什么列表的 append 有效，但对整数变量的修改无效？

这归结于 Python 的作用域规则 和 数据的可变性。

1. VAR1 的问题：

当你尝试在 foo() 中修改全局变量 VAR1 时，Python 会把 VAR1 += 1 当作对一个局部变量的引用和赋值。这是因为 += 本质上是 VAR1 = VAR1 + 1，它会创建一个新的变量并赋值。

• Python 默认情况下假定没有 global 声明的变量是局部变量。
• 然而，局部变量在赋值前被引用会导致 UnboundLocalError。

示例错误：

VAR1 = 0

def foo():
    VAR1 += 1  # Python 假定这是一个局部变量
    return VAR1

这里会报错，因为 VAR1 被赋值前就被引用了。

2. 为什么列表的 append 有效？

与整数不同，LISTL 是一个 可变对象（mutable object）。调用 LISTL.append(x) 修改的是 LISTL 的内容，而不是重新赋值。

• 全局变量 LISTL 的引用没有被覆盖，所以 Python 允许你对其调用方法，例如 append()。
• 这是因为你没有试图重新赋值 LISTL，只是在其原有对象上调用了方法。

示例：

LISTL = []

def foo(x):
    LISTL.append(x)  # 修改全局列表的内容
    return LISTL

这之所以有效，是因为你没有试图覆盖全局变量 LISTL 的引用。

如何正确修改全局变量？

如果你需要在函数中修改全局变量，必须显式声明 global。

修改后的代码：

VAR1 = 0

def foo():
    global VAR1  # 显式声明使用全局变量
    VAR1 += 1
    return VAR1

print(foo())  # 输出 1

global VAR1 告诉 Python，这里的 VAR1 是全局作用域中的变量，而不是函数内部的新局部变量。

声明全局变量的最佳实践

将全局变量直接放在文件的顶部、紧随 import 语句之后是可以接受的做法。然而，大量使用全局变量通常不是推荐的做法，因为它可能会导致以下问题：
1. 降低代码的可读性：不清楚变量可能被哪些地方修改。
2. 增加调试难度：全局状态可以在代码中的任何地方被更改。
3. 影响模块化：全局变量会破坏代码的封装性和可复用性。

更好的方法：避免全局变量

1. 通过函数参数传递变量

使用函数参数和返回值传递和修改数据，而不是依赖全局变量。

示例：

def foo(var1):
    var1 += 1
    return var1

VAR1 = 0
VAR1 = foo(VAR1)  # 更新 VAR1
print(VAR1)  # 输出 1

2. 使用类封装状态

将全局状态封装在类中，既可以保持状态，也可以避免使用全局变量。

示例：

class Counter:
    def __init__(self):
        self.var1 = 0

    def increment(self):
        self.var1 += 1
        return self.var1

counter = Counter()
print(counter.increment())  # 输出 1
print(counter.increment())  # 输出 2

3. 使用 functools.partial 或闭包

利用闭包或 functools.partial 来保存状态，而不是依赖全局变量。

示例：

def make_counter():
    var1 = 0
    def counter():
        nonlocal var1  # 声明非局部变量
        var1 += 1
        return var1
    return counter

foo = make_counter()
print(foo())  # 输出 1
print(foo())  # 输出 2

总结

1. 为什么列表可以附加而整数不能？
2. 列表是可变对象，调用 append 方法不会重新绑定变量的引用。

3. 整数是不可变对象，修改它实际上会创建一个新对象，因此需要显式声明 global。

4. 如何正确修改全局变量？

5. 使用 global 声明全局变量。

6. 推荐做法：

7. 尽量避免使用全局变量。
8. 使用参数和返回值传递数据，或者使用类或闭包封装状态。