Python入門：クラスとメソッドの内側・外側での変数の使い分けをわかりやすく解説

Pythonはオブジェクト指向プログラミング言語です。Pythonではほぼすべてがオブジェクトとして扱われ、それぞれが属性(プロパティ)とメソッドを持ちます。そして「クラス」とは、オブジェクトを生成するための設計図(ブループリント)のようなものです。

この記事では、変数を定義する場所によってアクセス範囲(スコープ)がどのように変わるのかを、具体的なコード例とともに解説します。

クラスの外側で定義された変数(グローバル変数)

クラスの外側で定義された変数は、いわゆるグローバル変数として扱われます。そのため、任意のクラスや、そのクラス内のどのメソッドからでも、単に変数名を書くだけでアクセスできます。

コード例

# クラスの外側で定義された変数
outVar = 'outside_class'
print("Outside_class1", outVar)

''' クラス1 '''
class Ctest:
    print("Outside_class2", outVar)

    def access_method(self):
        print("Outside_class3", outVar)

# オブジェクトを生成してメソッドを呼び出す
uac = Ctest()
uac.access_method()

''' クラス2 '''
class AnotherCtest:
    print("Outside_class4", outVar)

    def another_access_method(self):
        print("Outside_class5", outVar)

# オブジェクトを生成してメソッドを呼び出す
uaac = AnotherCtest()
uaac.another_access_method()

この例では、outVarという変数がクラスの外で1度だけ定義されていますが、CtestクラスとAnotherCtestクラスの両方から、さらにその中の各メソッドからも参照できていることがわかります。

実行結果は次のようになります。

Outside_class1 outside_class
Outside_class2 outside_class
Outside_class3 outside_class
Outside_class4 outside_class
Outside_class5 outside_class

メソッドの中で定義された変数(ローカル変数)

一方、メソッドの中で定義された変数はローカル変数となり、そのメソッド内でのみアクセス可能です。他のメソッドやクラスから直接参照することはできません。

コード例

# メソッドの中で定義された変数

''' クラス1 '''
class Ctest:
    def access_method(self):
        # メソッド内で定義された変数
        inVar = 'inside_method'
        print("Inside_method", inVar)

uac = Ctest()
uac.access_method()

''' クラス2 '''
class AnotherCtest:
    def access_method(self):
        # inVar にはアクセスできない
        pass

uaac = AnotherCtest()
uaac.access_method()

この例では、inVarはCtestクラスのaccess_methodメソッド内で定義されているため、同じメソッド内であれば自由に使えます。しかし、別のクラスであるAnotherCtestからは参照できず、もしアクセスしようとするとNameErrorが発生します。

まとめ

• クラス外で定義した変数(グローバル変数):どのクラス・どのメソッドからでも変数名を書くだけでアクセスできる。
• メソッド内で定義した変数(ローカル変数):定義されたそのメソッド内でしか使えない。

変数のスコープを正しく理解しておくと、意図しないエラーを防ぎ、読みやすく保守しやすいコードを書くことができます。特に大規模なプログラムでは、必要以上にグローバル変数を使わず、引数や戻り値、インスタンス変数(self.xxx)を活用してデータを受け渡すことが推奨されます。