关于python中的nonlocal关键字

如果在函数的子函数中需要调用外部变量，一般会看见一个nonlocal声明，类似下面这种：

def outer_function():
    x = 10

    def inner_function():
        nonlocal x
        x += 1
        print(x)

    inner_function()

outer_function()

在这个例子中，inner_function 引用了外部函数 outer_function 中的变量 x，并对其进行了修改。由于涉及修改外部函数的变量，所以需要使用 nonlocal 关键字。

如果在 inner_function 中不使用 nonlocal，而直接对 x 进行修改，Python 将认为 x 是一个新的局部变量，并在 inner_function 中创建一个新的局部变量 x，而不会修改外部函数 outer_function 中的 x。
这个时候运行会出现报错：

到上面为止都很容易理解。
但是迷惑的点在于我经常看见子函数应用外部变量，但没有进行nonlocal的声明，比如下面这种：

def outer_function():
    x = [10]
    def inner_function():
        x.append(2)
        print(x)
    inner_function()
outer_function()

这里inner_function 也引用了外部函数 outer_function 中的变量 x，并对其进行了修改，但并没有声明nonlocal，这是为什么？
原因是：
在这个特定的情况下，x是一个可变对象（列表），而不是不可变对象。在 Python 中，对于可变对象（如列表、字典等），可以在不使用 nonlocal 的情况下在函数内部修改它们的值，因为它们是通过引用传递的。

当你在函数内部修改一个可变对象时，实际上是在原地修改这个对象，而不是重新绑定变量。因此，对于列表 x，你可以在函数内部追加或删除元素，而无需使用 nonlocal。

如果 x是一个不可变对象，例如数字、字符串或元组，你将需要使用 nonlocal 关键字，因为对于不可变对象，重新绑定变量是唯一的方式来修改它们的值。

总的来说，对于可变对象，你可以在函数内部修改它们的值，而不需要 nonlocal 关键字。而对于不可变对象，你通常需要使用 nonlocal 或者返回修改后的值并重新赋给外部变量。

需要注意的事，就算在函数内部引用一个外部的可变对象变量，如果涉及到对该变量的重新赋值，也需要加nonlocal

def outer_function():
    x = [1,2,3]

    def inner_function():
        nonlocal  x
        x = x+[2]
        # x.append(2)
        print(x)

    inner_function()

outer_function()

def outer_function():
    x =  [1,2,3]

    def inner_function():
        # nonlocal  x
        # x = x+[2]
        x.append(2)
        print(x)

    inner_function()

outer_function()

要理解这两者的区别，关键是对于x = []这句的理解，在这里，x 是一个变量，它存储了对列表 [1, 2, 3] 的引用。这表示 x 指向了内存中存储这个列表的位置。而x + [2] 创建了一个新的列表 [1, 2, 3, 2]，然后将这个新列表赋给了变量 x。现在，变量 x 指向了一个新的列表对象，发生了重新赋值。所以存在这种重新赋值的情况时，需要加一个nonlocal，这样才能在子函数外部接收到。