什么是全局变量？

在Python中，全局变量是在模块级别（即不在任何函数或类中）声明的变量。它们具有全局作用域，意味着可以在整个模块中访问。

# 全局变量
app_config = {
    'debug': True,
    'max_users': 100
}

# 在函数中访问全局变量
def print_config():
    print(f"Debug mode: {app_config['debug']}")
    
print_config()  # 输出: Debug mode: True

判断全局变量是否被赋值

在Python中，我们可以使用多种方法来判断全局变量是否被赋值或修改：

# 检查全局变量是否存在
if 'app_config' in globals():
    print("全局变量 'app_config' 已存在")
else:
    print("全局变量 'app_config' 未定义")

# 检查全局变量是否被赋值
if 'app_config' in globals() and globals()['app_config'] is not None:
    print("全局变量 'app_config' 已被赋值")
else:
    print("全局变量 'app_config' 未被赋值")

try:
    # 尝试访问变量
    if app_config is not None:
        print("全局变量 'app_config' 已存在且被赋值")
    else:
        print("全局变量 'app_config' 存在但值为None")
except NameError:
    print("全局变量 'app_config' 未定义")

class TrackedVariable:
    def __init__(self, initial_value=None):
        self._value = initial_value
        self.assigned = False if initial_value is None else True
        
    @property
    def value(self):
        return self._value
        
    @value.setter
    def value(self, new_value):
        self._value = new_value
        self.assigned = True
        print(f"全局变量已被赋值为: {new_value}")
        
    def is_assigned(self):
        return self.assigned

# 使用跟踪变量
app_config = TrackedVariable()
print(f"变量是否被赋值: {app_config.is_assigned()}")  # False

app_config.value = {'debug': False}
print(f"变量是否被赋值: {app_config.is_assigned()}")  # True

实际应用场景

# 全局配置变量
app_config = None

def load_config():
    global app_config
    # 模拟加载配置
    app_config = {'theme': 'dark', 'language': 'zh'}

def start_app():
    if 'app_config' not in globals() or app_config is None:
        print("配置未加载，正在加载配置...")
        load_config()
    print(f"应用程序启动，使用配置: {app_config}")

# 第一次运行
start_app()  # 会加载配置

# 第二次运行
start_app()  # 直接使用现有配置

# 全局缓存
data_cache = None

def get_data():
    global data_cache
    
    # 检查缓存是否存在且有效
    if data_cache is not None:
        print("从缓存获取数据")
        return data_cache
    
    print("缓存未命中，从数据库加载数据")
    # 模拟数据库查询
    data_cache = [1, 2, 3, 4, 5]
    return data_cache

# 第一次调用
get_data()  # 缓存未命中

# 第二次调用
get_data()  # 从缓存获取

最佳实践

• 避免过度使用全局变量 - 优先使用函数参数和返回值传递数据
• 使用常量表示不变的值 - 将不会改变的全局变量用大写命名（如MAX_USERS）
• 考虑使用单例模式 - 对于需要全局访问的资源，考虑使用单例类代替全局变量
• 封装全局状态 - 将相关全局变量组织在配置类或模块中
• 添加类型提示 - 使用Python的类型提示提高代码可读性

class AppState:
    _instance = None
    
    def __new__(cls):
        if cls._instance is None:
            cls._instance = super().__new__(cls)
            # 初始化状态
            cls.config = {'debug': False}
            cls.data_cache = {}
            cls.user_count = 0
        return cls._instance
    
    def update_config(self, key, value):
        print(f"更新配置: {key} = {value}")
        self.config[key] = value

# 使用全局状态
state = AppState()
print(state.config)  # {'debug': False}

state.update_config('debug', True)
print(state.config)  # {'debug': True}

总结

在Python中判断全局变量是否赋值是模块开发中的重要技巧。关键点包括：

• 使用globals()函数检查变量是否存在
• 使用try-except块安全地检查变量
• 实现跟踪机制监控变量变化
• 在配置管理、缓存系统等场景应用这些技术
• 遵循最佳实践，避免滥用全局变量

合理使用全局变量并有效管理其状态，可以创建更健壮、更易维护的Python应用程序。根据具体需求选择合适的技术，并在代码清晰性和功能性之间找到平衡点。