Ответ.

LEGB rule — это правило поиска пространства имён (scoping) в Python. Аббревиатура расшифровывается как:

Local — локальное пространство имён (внутри функции);
Enclosing — пространства имён всех вложенных функций;
Global — пространство модулей (глобальные переменные);
Builtin — встроенные имена Python (len, list, и пр).

Когда Python встречает переменную, он ищет сперва локально, потом во вложенных функциях, затем в глобальной области модуля, и, наконец, в пространстве имён встроенных объектов:

def outer():
    x = 'enclosing'
    def inner():
        x = 'local'
        print(x)
    inner()
outer()  # 'local'

Если внутри inner() убрать присваивание x, Python возьмёт x из enclosing scope (outer). Если и там переменной нет — ищет глобально, потом из встроенных.

Вопрос с подвохом.

Как изменится поведение функции, если вы забудете объявить nonlocal или global при модификации переменной внешнего уровня?

Ответ: Если попытаться изменить переменную внешнего scope-а внутри вложенной функции без объявления nonlocal (или global — если переменная в модуле), Python создаст новую локальную переменную, не изменив внешнюю.

Пример:

x = 10
def foo():
    x = 20  # Это новая локальная x, глобальная не меняется
foo()
print(x)  # 10

Чтобы изменить глобальную x:

def foo():
    global x
    x = 20

С переменными во внешней функции — используйте nonlocal.

Примеры реальных ошибок из-за незнания тонкостей темы.

История 1

В образовательном проекте использовали вложенные функции для подсчёта числа вызовов. Разработчик писал:

def counter():
    count = 0
    def inc():
        count += 1
        return count
    return inc

Но возникал UnboundLocalError, потому что count внутри inc() считалось новым (создавался локальный count). Решение: объявить count nonlocal.

История 2

В web-приложении хотели в обработчике модифицировать глобально заданный кеш:

cache = {}
def add_to_cache(key, value):
    cache[key] = value

Однако если бы внутри функции попытались полностью переписать cache, например cache = {key: value}, это создало бы новый локальный cache, не связанный с глобальным, из-за отсутствия global cache.

История 3

В большой ETL-системе встретился баг: программисты оставили переменную result без явного инициализации внутри функции, ожидая, что она возьмётся из внешнего scope. Но через несколько итераций результат начал сбиваться, т.к. внутри была запись result += value, а не result = result + value (без nonlocal/global) — и result инициализировалась заново на каждом вызове.