Pythonのスコープについて知ろうを現役エンジニアが解説【初心者向け】

初心者向けにPythonのスコープについて解説しています。スコープとは変数や関数の有効範囲のことになります。全てをグローバルスコープにすれば簡単なのですが、どこかで同じ名前の変数が使われていたりすると問題になることがあります。

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Pythonのスコープについて解説します。

Pythonについてそもそもよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事をまずご覧ください。

 

なお本記事は、TechAcademyのPythonオンライン講座の内容をもとにしています。

 

田島悠介

今回は、Pythonに関する内容だね!

大石ゆかり

どういう内容でしょうか?

田島悠介

Pythonのスコープについて詳しく説明していくね!

大石ゆかり

お願いします!

 

スコープとは

プログラミングにおけるスコープとは、変数、メソッド、クラスなどの名前の「見える」範囲のことです。

「見える」とは、コーディングで利用できるということです。変数ならば変数名を指定した読み書き、メソッドならばメソッド名を指定した呼び出しを行えます。

一般にはスコープを狭くしておいたほうが、ソースコードの可読性や保守性が向上します。これはデータ変更の影響が局所的になる(意図せぬ範囲に影響が及ばない)ため、バグを生みにくくなるからです。

逆に言うと、スコープの外側からは、その名前を参照できません。あるスコープ内で変数Aを定義し、そのスコープ外から変数Aを参照しようとしたとします。

プログラミング言語ごとに挙動は異なりますが、未定義の変数であるためエラーになったり、全く別の変数A’として扱われたりします。

 

Pythonのスコープの種類

Pythonにおけるスコープは、大別してモジュールのグローバルスコープと関数のローカルスコープの2つです。

モジュールのグローバルスコープは、モジュール内で一意のスコープです。モジュールをインポートした場合、グローバルスコープに属する変数や関数を参照できます。関数のローカルスコープは、それぞれの関数ごとに独立しています。

以下のサンプルコードでは、変数a、関数func1、関数func2がグローバルスコープに属します。

  • 変数bが関数func1のローカルスコープに属します
  • 変数cが関数func2のローカルスコープに属します

 

a = 1

def func1():
  b = 2
  b = c + 1 # これは不可

def func2():
  c = 3
  c = b + 1 # これも不可

 

関数のローカルスコープはそれぞれ独立です。よって、コメントに記載の通り、func1の中で変数cを参照したり、func2の中で変数bを参照したりするとエラーになります。

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スコープの使い方

サンプルコード

x = 10
print('global scope:', x)

def func1():
  x = 'foo'
  print('func1 scope:', x)  

def func2():
  print('func2 scope:', x)
  
func1()
func2()

 

実行結果

global scope: 10
func1 scope: foo
func2 scope: 10

 

解説

1行目で変数xを定義しました。変数xはグローバルスコープに所属します。

4行目で関数func1を定義しました。また、func1内部で変数xを定義しました。変数xはfunc1のローカルスコープに所属します。また名前が同じため、グローバルスコープの変数xを隠蔽します。よって6行目では、func1ローカルスコープの変数xの値(foo)が表示されました。

8行目で関数func2を定義しました。9行目で変数xを参照しますが、func2ローカルスコープには変数xが存在しないため、グローバルスコープの変数xを参照します。

よってグローバルスコープの変数xの値(10)が表示されました。

監修してくれたメンター

橋本紘希

システムインテグレータ企業勤務のシステムエンジニア。

開発実績: Javaプログラムを用いた業務用Webアプリケーションや、基幹システム用バッチアプリケーションなどの設計構築試験。

 

大石ゆかり

内容分かりやすくて良かったです!

田島悠介

ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね!

大石ゆかり

分かりました。ありがとうございます!

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